沈陽(yáng)液態(tài)氣體芬蘭赫爾辛基大學(xué)的科學(xué)家在24日出版的英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō),他們首次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,就只有原子量最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(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、光學(xué)應(yīng)用等領(lǐng)域,合成惰性氣體穩(wěn)定化合物有助于科學(xué)家進(jìn)一步研究惰性氣體的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)。
在惰性氣體元素的原子中,電子在各個(gè)電子層中的排列,剛好達(dá)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(xué)反應(yīng),因此這些元素被稱(chēng)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,最外層的電子離原子核較遠(yuǎn),所受的束縛相對(duì)較弱。如果遇到吸引電子強(qiáng)的其他原子,這些最外層電子就會(huì)失去,從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。1962年,加拿大化學(xué)家首次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(qiáng),元素的"惰性"也越強(qiáng),因此合成氦、氖和氬的化合物更加困難。赫爾辛基大學(xué)的科學(xué)家使用一種新技術(shù),使氬與氟化氫在特定條件下發(fā)生反應(yīng),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(huì)分解成氬和氟化氫。科學(xué)家認(rèn)為,使用這種新技術(shù),也可望分別制取出氦和氖的穩(wěn)定化合物。
這是人類(lèi)第一次制得O+2的鹽,證明PtF6是能夠氧化氧分子的強(qiáng)氧化劑。巴特列特頭腦機(jī)敏,善于聯(lián)想類(lèi)比和推理。他考慮到O2的第一電離能是1175.7千焦/摩爾,氙的第一電離能是1175.5千焦/摩爾,比氧分子的第一電離能還略低,既然O2可以被PtF6氧化,那么氙也應(yīng)能被PtF6氧化。他同時(shí)還計(jì)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(shuō)明XePtF6一旦生成,也應(yīng)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黃色固體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(shuō)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。沈陽(yáng)液態(tài)氣體