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2021-05-21 來自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):174
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具有歷史意義的第一個含有化學鍵的"惰性"氣體化合物誕生了,從而很好地證明了巴特列特的正確設想。1962年6月,巴特列特在英國Proccedings of the Chemical Society雜志上發(fā)表了一篇重要短文,正式向化學界公布了自己的實驗報告,一下震動了整個化學界。持續(xù)70年之久的關于稀有氣體在化學上完全惰性的傳統(tǒng)說法?;瘜W家們開始改變了原來的觀念,摘掉了冠以稀有氣體頭上名不副實的"惰性"的帽子,拆除了人為的樊籬,很快形成了一個合成和研究新的稀有氣體化合物的熱潮,開辟了一個稀有氣體化學的新天地。
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芬蘭科學家合成惰性氣體元素氬化合物
芬蘭赫爾辛基大學的科學家在24日出版的英國《自然》雜志上報告說,他們合成了惰性氣體元素氬的穩(wěn)定化合物--氟氬化氫,分子式為HArF。這樣,6種惰性氣體元素氦、氖、氬、氪、氙和氡中,就只有原子量較小的氦和氖尚未被合成穩(wěn)定化合物了。惰性氣體可廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療、光學應用等領域,HArF模型合成惰性氣體穩(wěn)定化合物有助于科學家進一步研究惰性氣體的化學性質(zhì)及其應用技術。
在惰性氣體元素的原子中,電子在各個電子層中的排列,剛好達到穩(wěn)定數(shù)目。因此原子不容易失去或得到電子,也就很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學反應,因此這些元素被稱為"惰性氣體元素"。
在原子量較大、電子數(shù)較多的惰性氣體原子中,外層的電子離原子核較遠,所受的束縛相對較弱。如果遇到吸引電子強的其他原子,這些外層電子就會失去,從而發(fā)生化學反應。1962年,加拿大化學家合成了氙和氟的化合物。此后,氡和氪各自的化合物也出現(xiàn)了。
原子越小,電子所受約束越強,元素的"惰性"也越強,因此合成氦、氖和氬的化合物更加困難。赫爾辛基大學的科學家使用一種新技術,使氬與氟化氫在特定條件下發(fā)生反應,形成了氟氬化氫。它在低溫下是一種固態(tài)穩(wěn)定物質(zhì),遇熱又會分解成氬和氟化氫??茖W家認為,使用這種新技術,也可望分別制取出氦和氖的穩(wěn)定化合物。
在加拿大工作的英國年輕化學家巴特列特(N.Bartlett)一直從事無機氟化學的研究。自1960年以來,文獻上報道了數(shù)種新的鉑族金屬氟化物,它們都是強氧化劑,其中高價鉑的氟化物六氟化鉑(PtF6)的氧化性甚至比氟還要強。巴特列特首先用PtF6與等摩爾氧氣在室溫條件下混合反應,得到了一種深紅色固體,經(jīng)X射線衍射分析和其他實驗確認此化合物的化學式為O2PtF6,其反應方程式為:
O2+PtF6→O2PtF6
這是人類制得O+2的鹽,證明PtF6是能夠氧化氧分子的強氧化劑。巴特列特頭腦機敏,善于聯(lián)想類比和推理。他考慮到O2的電離能是1175.7千焦/摩爾,氙的電離能是1175.5千焦/摩爾,比氧分子的電離能還略低,既然O2可以被PtF6氧化,那么氙也應能被PtF6氧化。他同時還計算了晶格能,若生成XePtF6,其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩爾。這說明XePtF6一旦生成,也應能穩(wěn)定存在。于是巴特列特根據(jù)以上推論,仿照合成O2PtF6的方法,將PtF6的蒸氣與等摩爾的氙混合,在室溫下竟然輕而易舉地得到了一種橙色固體XePtF6:
Xe+PtF6→XePtF6 該化合物在室溫下穩(wěn)定,其蒸氣壓很低。它不溶于非極性溶劑四氯化碳,這說明它可能是離子型化合物。它在真空中加熱可以升華,遇水則迅速水解,并逸出氣體:
2XePtF6+6H2O→2Xe↑+O2↑+2PtO2+12HF
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