有趣的氙事实及其在化学中的应用

虽然氙是一种稀有元素,但它是日常生活中可能遇到的惰性气体之一。以下是有关此元素的一些有趣事实:...

虽然氙是一种稀有元素,但它是日常生活中可能遇到的惰性气体之一。以下是有关此元素的一些有趣事实:

Xenon Headlamp
  • 氙是一种无色、无味、重惰性气体。它是元素54,符号为Xe,原子量为131.293。一升氙气的重量超过5.8克。它的密度是空气的4.5倍。它的熔点为161.40开尔文(−111.75摄氏度,−169.15华氏度)和165.051开尔文的沸点(−108.099摄氏度,−162.578华氏度)。像氮气一样,在常压下可以观察到元素的固相、液相和气相。
  • 1898年,威廉·拉姆齐和莫里斯·特拉弗斯发现了氙气。早些时候,拉姆齐和特拉弗斯发现了其他惰性气体氪和氖。他们通过检查液态空气的成分发现了这三种气体。拉姆齐因在发现氖、氩、氪和氙以及描述惰性气体元素群特征方面的贡献而获得1904年诺贝尔化学奖。
  • 氙的名称来源于希腊语“氙”,意为“陌生人”,以及“氙”,意为“奇怪”或“外来”。拉姆齐提出了元素名称,将氙描述为液化空气样本中的“陌生人”。样品中含有已知元素氩。氙通过分馏分离出来,并从其光谱特征中确认为一种新元素。
  • 氙弧放电灯用于昂贵汽车的极亮前照灯,并用于照亮大型物体(如火箭)以供夜间观看。网上出售的许多氙气大灯都是赝品:用蓝色薄膜包裹的白炽灯,可能含有氙气,但无法产生真正弧光灯的亮光。
  • 虽然惰性气体通常被认为是惰性的,但氙实际上与其他元素形成了一些化合物。示例包括六氟铂酸氙、氟化氙、氟氧氙和氧化氙。氙氧化物具有高度爆炸性。化合物Xe2Sb2F1特别值得注意,因为它含有一个Xe-Xe化学键,这使它成为含有科学已知的最长元素键的化合物的一个例子。
  • 氙气是从液化空气中提取出来的。这种气体很稀有,但在大气中的浓度约为1150万分之一(0.087百万分之一)。这种气体在火星大气中的浓度约为相同。氙存在于地壳、某些矿泉的气体以及太阳系其他地方,包括太阳、木星和陨石中。
  • 可以通过对元件施加高压(数百千巴)来制造固态氙。氙的金属固态为天蓝色。电离氙气是蓝紫色的,而通常的气体和液体是无色的。
  • 氙的用途之一是用于离子驱动推进。美国宇航局的氙离子驱动引擎以高速(深空1号探测器为146000公里/小时)发射少量氙离子。该驱动器可以推动航天器执行深空任务。
  • 天然氙是九种同位素的混合物,尽管已知36种或更多的同位素。在天然同位素中,有八种是稳定的,这使得氙成为除锡以外的唯一元素,而锡的天然同位素超过七种。最稳定的氙放射性同位素的半衰期为2.11个六分之一年。许多放射性同位素是通过铀和钚的裂变产生的。
  • 放射性同位素氙-135可通过核裂变形成的碘-135的β衰变获得。氙-135用于在核反应堆中吸收中子。
  • 除前照灯和离子驱动发动机外,氙气还用于摄影闪光灯、杀菌灯(因为它能产生紫外线)、各种激光器、中等核反应和电影放映机。氙气也可用作全身麻醉气体。
  • 发表于 2021-09-15 09:39
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  • 分类:化学

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