文档介绍：惰性气体我们在地球上所见到的一切东西都是由元素化合而成的, 而有些元素与其他元素相比, 显得不大愿意参与化合反应。然而,在 1988 年年初, 一位名叫 W· 科克( W. Koch ) 的美国化学家证明, 即使最不合群的元素也可以诱使它参与化合反应。最不喜欢结合的元素是一组被称作“惰性气体”的元素( “惰性”一词的英文原意是“高贵”,英文中惰性气体为“ inert gas ”或“ noble gas ”,“ inert ”意为“惰性的”,而“ noble ”意为“高贵的”。这些元素之所以被以此相称,是与它们孤傲、排他不易与其他物质发生反应的特性有关)。现又称稀有气体( rare gas ), 因为在地壳和大气层中含量很少, 除氡外都可作为工业气体由空气分离而制得。通常具有化学惰性,但近年来已能制得氙、氪、氡的一些具有一定稳定性的化合物。惰性气体共有六种,按照原子量递增的顺序排列,依次是氦、氖、氩、氪、氙、氡。在通常情况下,它们不与其他元素化合,而仅以单个原子的形式存在。事实上, 这些原子对于它们自己同类中的其他原子的存在也漠不关心, 甚至不愿互相靠近到可以形成液体的程度,因而在常温下,它们都不会液化。它们全是气体, 存在于大气之中。首先被发现的惰性气体是氩, 1894 年就被探测到。它也是最常见的惰性气体, 占大气总量的 1% 。其他惰性气体几年之后才被发现,它们在地球上的含量很少。当一个原子向另一个原子转移电子或与另一个原子共享电子时,它们便相互化合了。惰性气体不愿这么做, 其原因是它们的原子中的电子分布得非常匀称, 要想改变其位置就需要输入很大的能量,这种情况是不大可能发生的。较大的惰性气体原子, 例如氡, 它的最外层的电子( 参与化合反应者)与原子核离得较远。因此,外层电子与原子核之间的吸引力相对来说比较弱。由于这一原因, 氡是惰性气体中惰性最弱的, 只要化学家创造出合适的条件, 也最容易迫使氡参与化合反应。较小的惰性气体原子, 其最外层电子离原子核比较近。这些电子被抓得比较牢固, 使其原子难以与其他原子发生化合反应。事实上, 化学家已经迫使原子比较大的惰性气体——氪、氙、氡, 与***和氧那样的原子进行化合, ***与氧特别喜欢接受其他原子的电子。原子更小一些的惰性气体——氦、氖、氩——已经小到惰性十足的程度, 迄今为止任何化学家都无法使它们参与化合反应。原子最小的惰性气体是氦。在所有各类元素中,它是最不喜欢参与化合反应的, 也是惰性最强的元素。甚至氦原子本身之间也极不愿意结合,因而直到温度降到 4K 时, 才能变成液态。液态氦是能够存在的温度最低的液体, 它对于科学家研究低温是至关重要的。氦在大气中只有微量的存在, 不过当像铀与钍这样的放射性元素衰变时, 也能生成氦。这种积聚过程发生在地下,因而在一些油井中能产生氦。这种资源很有限,不过至今尚未耗尽。每个氦原子只有两个电子, 它被氦原子核束缚得如此之紧, 以至要想抓走其中的一个电子, 比之任何其他原子而言, 要付出更多的能量。面对这样紧的束缚, 那么是否能使氦原子放弃一个电子,或与其他原子共享一个电子,从而产生化合反应呢? 为了计算电子的行为,化学家采用了一种被称为“量子力学”的数学体系,这是在 20 世纪 20 年代创立的。化学家科克把它的原理应用到对氦的研究中。比如. 假设一个铍原子( 有四个