最重的氣體 氡氣1立方厘米重0.011005克
最重的氣體是什麼氣體?氣體是四種基本物質狀態之一(其他三種分別為固體、液體、等離子體)。氣體可以由單個原子(如稀有氣體)、一種元素組成的單質分子(如氧氣)、多種元素組成化合物分子(如二氧化碳)等組成。氣體混合物可以包括多種氣體物質,比如空氣。下面就跟本站一起具體看看最重的氣體等相關內容。
最重的氣體
氡氣無色、無臭、無味。在標準溫度和壓力下,氡是一種單原子氣體,約為海平面地球大氣密度(1.217kg/m3)的8倍。這種氣體比氫氣重111.5倍,即1立方厘米重0.011005克。1900年,德國人恩斯特多恩發現了這種氣體,它是從鐳鹽中釋放出來的氣體。氡是地殼中放射性鈾、鐳和釷的蛻變產物;是一種稀有氣體,因此地殼中含有放射性元素的岩石總是不斷地向四周擴散氡氣,使空氣中和地下水中多多少少含有一些氡氣。
化學性質
氡屬於稀有氣體。它對於多數常見化學反應呈惰性,例如燃燒反應,因為其擁有8個外層價電子。這種電子排佈會形成穩定的低能量狀態,此時外層電子緊緊束縛在原子中。其第一電離能為1037kJ/mol。但根據元素週期表的趨勢,氡的電負性比位於上一週期的元素氙要低,所以化學活性會比氙高。
氡略溶於水,其可溶性相對比它輕的稀有氣體高。在有機化合物液體中,氡的可溶性則高得多。早期研究發現,水合氡的穩定程度應該與氯(Cl2)和二氧化硫(SO2)的水合物相當,且明顯比硫化氫(H2S)的水合物高。
由於價格高、放射性強,所以科學家不常進行氡的化學研究。已知的氡化合物很少,都屬於氟化物或氧化物。氡可以被氟等強氧化劑氧化,形成揮發性低的二氟化氡。
在250°C以上溫度,二氟化氡會分解成各組成元素單質。由於氡壽命之短和放射性之強,研究未能確定該化合物的具體屬性。理論性研究則預測,二氟化氡分子中的氡-氟鍵長為2.08pm,且它的熱力學穩定性比同系物二氟化氙(XeF2)更高,揮發性更低。另一種氟化物RnF6的分子結構為八面體型,其生成焓預計將比二氟化氡更低。有研究稱RnF4和RnF6等較高氟化物是存在的,而且根據計算它們都是穩定化合物,但一些化學家則懷疑這項研究的結論。
其他可能存在的氡化合物還包括氧化氡,其中只有三氧化氡已經確認存在。根據預測,羰基氡(RnCO)是一種具有直線形分子構型的穩定化合物。根據計算,Rn2和RnXe分子的穩定性因自旋-軌道作用而大大提高。有科學家提出把氡原子包在富勒烯分子中,作為治療腫瘤的一種藥物。雖然氙可以形成Xe(Ⅷ),但氡卻沒有發現能夠形成Rn(Ⅷ)化合物。就算存在,RnF8的化學穩定性也會非常低(XeF8為熱力學不穩定化合物)。最穩定的Rn(Ⅷ)化合物預計會是高氡酸鋇(Ba8RnO8),類似於高氙酸鋇。
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