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1、十三章氢稀有气体十三章氢稀有气体13.1 氢氢13.1.1 氢的存在和物理性质氢的存在和物理性质一、氢的存在一、氢的存在1.氢是自然界最丰富的元素，丰度占第九位（以质量计），氢是自然界最丰富的元素，丰度占第九位（以质量计），含氢化合物种类很多，水生命物质，化石燃料等。含氢化合物种类很多，水生命物质，化石燃料等。名称名称符号符号含量含量熔点熔点沸点沸点用途用途氕氕H99.98%20.4K14.0K还原剂、燃料还原剂、燃料氘氘D0.02%23.5K18.6K原子反应堆、反应原子反应堆、反应机理的研究机理的研究氚氚T极少极少核聚变反应、示踪核聚变反应、示踪原子原子2.三种同位素：三种同位素：13.2
2、 稀有气体稀有气体13.2.1 稀有气体发现简史稀有气体发现简史普鲁物和拉齐姆在研究空气的成分时发现了氩。后普鲁物和拉齐姆在研究空气的成分时发现了氩。后又发现了其它的气体。又发现了其它的气体。13.2.2 稀有气体的存在、性质、制备和用途稀有气体的存在、性质、制备和用途一、存在一、存在稀有气体都能在大气中找到，它们约占大气成分的稀有气体都能在大气中找到，它们约占大气成分的1%.其中氩最多。氦是宇宙中第二最丰元素（其中氩最多。氦是宇宙中第二最丰元素（23%）。）。二、制备二、制备1、空气的液化、空气的液化2、稀有气体的分离、稀有气体的分离13.2.3 稀有气体化合物稀有气体化合物 一、稀有气体化
3、合物的发现：一、稀有气体化合物的发现：零族元素的确认在发现周期系之后，曾长期叫零族元素的确认在发现周期系之后，曾长期叫惰性气体惰性气体（inert gases），直到直到1962年英国化学家年英国化学家巴特列巴特列在室温在室温下第一次合成出真正的化合物下第一次合成出真正的化合物XePtF6： Xe(g)+PtF6(g)=XePtF6 (s,桔红色晶体桔红色晶体) 第一个第一个rare gas compound被合成被合成,inert gases的神的神话从此被打破。改称话从此被打破。改称稀有气体稀有气体(noble gases或或rare gases)。氦氦：不燃烧，密度小，可用来代替氢气充填
4、气球。：不燃烧，密度小，可用来代替氢气充填气球。 氖氖：用于制造氖灯或仪器中的批示灯。：用于制造氖灯或仪器中的批示灯。 氩氩：热传导系数小，用于充填电灯泡，防氧化。：热传导系数小，用于充填电灯泡，防氧化。 氪和氙氪和氙：热传导系数小，填充灯泡；同位素用来测量脑血流量和：热传导系数小，填充灯泡；同位素用来测量脑血流量和研究肺功能、计算胰岛素分泌量。研究肺功能、计算胰岛素分泌量。氙氙“人造小太阳人造小太阳”。早在早在1960年巴特列通过实验发现了强氧化性的年巴特列通过实验发现了强氧化性的PtF6(g)可以将可以将O2分子氧化成分子氧化成O2+PtF6-。他考虑到他考虑到Xe与与O2分子的电离能相近
5、分子的电离能相近(I1Xe=1170KJ/mol,I1O2=1164 KJ/mol),还有还有O2+与与Xe+的半径也大致相似。因此，如果有的半径也大致相似。因此，如果有XePtF6，其晶格能亦与其晶格能亦与O2PtF6的相似，估计的相似，估计PtF6(g)可以可以将氙氧化。将氙氧化。Xe(g)+PtF6(g)=XePtF6(s,桔红色晶体桔红色晶体) 1962年年XePtF6第一次问世，使整个化学界大为震第一次问世，使整个化学界大为震惊，许多人转向稀有气体化合物的合成，使稀有气体惊，许多人转向稀有气体化合物的合成，使稀有气体化合物迅速发展。化合物迅速发展。1、氟化物、氟化物 在一定条件下氟与
6、在一定条件下氟与Xe有下列反应有下列反应 F2+Xe(过量过量)XeF2 673K,1.03105paF2+Xe(少量少量)XeF4 873K,6.18105paF2+Xe(少量少量)XeF6 573K,6.18106paXeF2是强氧化剂，不太稳定。是强氧化剂，不太稳定。 2XeF2+2H2O=2Xe+4HF+O2XeF2+2KCl=Xe+2KF+Cl2 4XeF4+8H2O=2XeO3+2Xe+O2+16HFXeF6+3H2O=XeO3+6HF氟化氙都是强氧化剂。氟化氙都是强氧化剂。二、稀有气体化合物二、稀有气体化合物2、氧化物、氧化物XeO3：是一种易潮解和易爆炸的化合物，具有是一种易潮解和易爆炸的化合物，具有强氧化性。强氧化性。 XeO4：很不稳定，具有爆炸性的气态化合物。很不稳定，具有爆炸性的气态化合物。氙的化合物，一般都能发生水解，都是强氧化剂，氙的化合物，一般都能发生水解，都是强氧化剂，一般情况被还原为单质。一般情况被还原为单质。 这些性质与稀有气体具有这些性质与稀有气体具有很稳定的电子构型有关。很稳定的电子构型有关。3、稀有气体化合物的结构（自学）、稀有气体化合物的结构（自学）6XeF4 + 12H2O =2XeO3 +4Xe +24HF +3O2XeF6 + H2O = XeOF4 + 2HFXeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HF
