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稀有气体是如何被发现的?

19世纪90年代,当时人们以为空气中只有氧气和氮气两种成分。英国科学家瑞利决定测量氮气的密度,他分别用两种不同的方式来制取氮气,一种是让空气中的氧气与铜化合,以为剩下的都是氮气,测得的密度为1.2572g/L。第二种方法是让氧气与氨气发生化学反应,生成水和氮气,测得的密度为1.2508g/L。两种方法结果相差0.0064g。

瑞利重复测量了很多次,结果还是一样。他十分不解,找来另一位科学家拉姆赛帮忙,通过一系列化学反应将空气中的水汽、二氧化碳、氧气和氮气逐步去除,最后发现一种新的气体元素,密度约为氢气的20倍,在空气中含量很低。这种元素性质很特别,几乎不与任何物质发生化学反应。科学家给它起名为氩,意思是它很“懒惰”。

几年后,拉姆赛又在沥青铀矿石中发现了另一种新元素,通过光谱分析确认,这是20多年前天文学家首次在太阳上发现的元素氦。

此后,拉姆赛通过制冷机将空气制成液态,然后根据各种气体的不同沸点,利用冷凝挥发过程来分离它们,先后发现了氪、氖、氙三种新元素。它们在空气中所占的比例分别为:氩0.94%,氖0.0018%,氦0.0005%,氪0.00011%,氙0.000009%。由于它们的含量很少,因此被称为稀有气体。在通常情况下,稀有气体的化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,又被称为惰性气体。在元素周期表上,氦、氖、氩、氪、氙排为单独的一族,即零族元素。

拉姆赛因此而获得1904年诺贝尔化学奖,瑞利则在同一年获得诺贝尔物理学奖。

佚名
2024-05-26 09:37:30
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