“佛系”的惰性气体
2021-03-18曲建翘吴萍
知识就是力量 2021年2期
曲建翘 吴萍
在元素周期表中,惰性气体属于0族元素。包括氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe),氡(Rn),由于在大气的化学组分中含量很少,故称为稀有气体。在日常生活中,这些稀有气体为人类带来了极大的方便。那么这些稀有气体的用途你了解多少呢?你知道它们是如何被发现的吗?让我们走近惰性气体的世界,挖掘它们的故事吧!
空气中那些“冷漠的面孔”
空气是指大气层中的气体混合,因此空气属于混合物。正常的空气成分按体积分数计算是:氮气约占78%,氧气约占21%,稀有气体约占0.939%,二氧化碳约占0.03%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如臭氧、二氧化氮、一氧化氮、水蒸气等。

在惰性气体中,除氩气含量略高外(在100升空气中,就有1升氩气),其他气体含量极少。它们在空气中体积占比分别是氦0.0005%、氖0.0018%、氪0.00011%、氙0.000009%,科学家实验证明,当我们每吸一口气,会把5立方厘米左右(半汤匙)的氩吸入肺中,而同时吸入的氖气只有氩气的1/500,氦气只有氩气的1/2000,氪气只有氩气的1/10000,氙气只有氩气的1/100000。这些气体将会经过我们的肺部,但并不会对肺产生作用。因为这些气体全都是一副“冷漠的面孔”几乎不参加任何化学反应。

英国化学家威廉·拉姆塞(图片来源/维基百科)
惰性气体的伟大发现
惰性气体含量这么少,它们是如何被发现的呢?
惰性气体6种元素是在1894-1900年间陆续被发现,主要要归功于英国化学家威廉·拉姆塞(1852-1916)。1894年拉姆塞和英国物理学家瑞利(1842-1919)合作实验,从空气中提取氮,每升重1.2572克,从氨气里提取的氮每升却重1.2560克,比前数轻千分之一。……
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