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稀有氣體發現的實驗裝置原理

發布時間:2021-02-18 13:47:45

『壹』 稀有氣體的發光原理是什麼

是:原子來外層電子獲得能量從自基態到了激發態,激發態的原子不穩定從新回到基態並把多餘能量轉化成光子放射出來。

『貳』 哪位網友有《稀有氣體的製取原理與方法>這本書,讓小弟學習學習,十分感謝!

新華書店有

『叄』 稀有氣體是如何被發現的

19世紀90年代,當時人們以為空氣中只有氧氣和氮氣兩種成分。英國科學家瑞利決定測量氮氣的密度,他分別用兩種不同的方式來製取氮氣,一種是讓空氣中的氧氣與銅化合,以為剩下的都是氮氣,測得的密度為1.2572g/L。第二種方法是讓氧氣與氨氣發生化學反應,生成水和氮氣,測得的密度為1.2508g/L。兩種方法結果相差0.0064g。

瑞利重復測量了很多次,結果還是一樣。他十分不解,找來另一位科學家拉姆賽幫忙,通過一系列化學反應將空氣中的水汽、二氧化碳、氧氣和氮氣逐步去除,最後發現一種新的氣體元素,密度約為氫氣的20倍,在空氣中含量很低。這種元素性質很特別,幾乎不與任何物質發生化學反應。科學家給它起名為氬,意思是它很「懶惰」。

幾年後,拉姆賽又在瀝青鈾礦石中發現了另一種新元素,通過光譜分析確認,這是20多年前天文學家首次在太陽上發現的元素氦。

此後,拉姆賽通過製冷機將空氣製成液態,然後根據各種氣體的不同沸點,利用冷凝揮發過程來分離它們,先後發現了氪、氖、氙三種新元素。它們在空氣中所佔的比例分別為:氬0.94%,氖0.0018%,氦0.0005%,氪0.00011%,氙0.000009%。由於它們的含量很少,因此被稱為稀有氣體。在通常情況下,稀有氣體的化學性質很不活潑,不易與其他物質發生反應,又被稱為惰性氣體。在元素周期表上,氦、氖、氬、氪、氙排為單獨的一族,即零族元素。

拉姆賽因此而獲得1904年諾貝爾化學獎,瑞利則在同一年獲得諾貝爾物理學獎。

『肆』 列舉一種稀有氣體是怎樣被發現的。

周期表中零族元素有氦、氖、氬、氪、氙和氡一共六種,它們都是氣體。六種稀有氣體元素是在1894-1900年間陸續被發現的。
發現稀有氣體的主要功績應歸於英國化學家萊姆賽(Ramsay W,1852-1916)。下面我們按元素發現的先後順序,分別簡介這六種元素的發現經過。
氬Ar
早在1785年,英國著名科學家卡文迪什(Cavendish H,1731-1810)在研究空氣組成時,發現一個奇怪的現象。當時人們已經知道空氣中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空氣中的這些成分除盡後,發現還殘留少量氣體,這個現象當時並沒有引起化學家們應有的重視。誰也沒有想到,就在這少量氣體里竟藏著一個化學元素家族。100多年後,英國物理學家瑞利(Rayleigh J W S,1842-1919)在研究氮氣時發現從氮的化合物中分離出來的氮氣每升重1.2508g,而從空氣中分離出來的氮氣在相同情況下每升重1.2572g,這0.0064g的微小差別引起了瑞利的注意。他與化學家萊姆賽合作,把空氣中的氮氣和氧氣除去,用光譜分析鑒定剩餘氣體,終於在1894年發現了氬。由於氬和許多試劑都不發生反應,極不活潑,故被命名為Argon,即「不活潑」之意。中譯名為氬,化學符號為Ar。
氦He早在1868年,法國天文學家簡森(Janssen P J C,1824-1907)在觀察日全蝕時,就曾在太陽光譜上觀察到一條黃線D,這和早已知道的鈉光譜的D1和D2兩條線不相同。同時,英國天文學家洛克耶爾(Lockyer J N,1836-1920)也觀測到這條黃線D。當時天文學家認為這條線只有太陽才有,並且還認為是一種金屬元素。所以洛克耶爾把這個元素取名為Helium,這是由兩個字拼起來的,helio是希臘文太陽神的意思,後綴-ium是指金屬元素而言。中譯名為氦。1895年,萊姆賽和另一位英國化學家特拉弗斯(Travers M W,1872-1961)合作,在用硫酸處理瀝青鈾礦時,產生一種不活潑的氣體,用光譜鑒定為氦,證實了氦元素也是一種稀有氣體,這種元素地球上也有,並且是非金屬元素。氪Kr、氖Ne、氙Xe由於氦和氬的性質非常相近,而且它們與周期系中已被發現的其它元素在性質上有很大差異,萊姆賽根據周期系的規律性,推測出氦和氬可能是另一族元素,在它們之間一定有一個性質和氦、氬相近的家族。果然,在1898年5月30日萊姆賽和特拉弗斯在大量液態空氣蒸發後的殘余物中,用光譜分析首先發現了比氬重的氪,他們把它命名為Krypton,即隱藏之意。隱藏於空氣中多年才被發現。1898年6月,萊姆賽和特拉弗斯在蒸發液態氬時收集了最先逸出的氣體,用光譜分析發現了比氬輕的氖。他們把它命名為neon,源自希臘詞neos,意為新,即從空氣中發現的新氣體。中譯名為氖。也就是現在氖燈里的氣體。1898年7月12日,萊姆賽和特拉弗斯在分餾液態空氣,製得了氪和氖後,又把氪反復地分次萃取,從其中又分出一種質量比氪更重的新氣體,他們把它命名為Xenon,源自希臘文xenos,意為陌生人,即為人們所生疏的氣體,因為它在空氣中的含量極少,僅占總體積的一億分之八。氡Rn氡是一種具有天然放射性的稀有氣體,它是鐳、釷和錒這些放射性元素在蛻變過程中的產物,因此,只有這些元素發現後才有可能發現氡。1899年,英國物理學家歐文斯(Owens R B)和盧瑟福(Rutherford E,1871-1937)在研究釷的放射性時發現釷射氣,即氡-220。1900年,德國人道恩(Dorn F E)在研究鐳的放射性時發現鐳射氣,即氡-222。1902年,德國人吉賽爾(Giesel F O,1852-1927)在錒的化合物中發現錒射氣,即氡-219。直到1908年,萊姆賽確定鐳射氣是一種新元素,和已發現的其它稀有氣體一樣,是一種化學惰性的稀有氣體元素。其它兩種射氣,是它的同位素。1923年國際化學會議上命名這種新元素為radon,中文音譯成氡,化學符號為Rn。至此,氦、氖、氬、氪、氙、氡六種稀有氣體作為一個家族全被發現了,它們占據了元素周期表零族的位置。這個位置相當特殊,在它前面是電負性最強的非金屬元素,在它後面是電負性最小的金屬活潑性最強的金屬元素。由於這六種氣體元素的化學惰性,很久以來,它們被稱為"隋性氣體"。人類的認識是永無止境的,經過實踐的檢驗,理論的相對真理性會得到發展和完善。1962年,在加拿大工作的英國青年化學家巴特列特(Bartlett N,1932~)首先合成出第一個惰性氣體的化合物──六氟合鉑酸氙Xe[PtF6],動搖了長期禁錮人們思想。"隋性氣體"也隨之改名"稀有氣體"。

『伍』 將稀有氣體充進燈泡中可以改變燈泡發光的顏色,從而發明了霓虹燈.其中的原理是什麼

霓虹燈是城市的美容師,每當夜幕降臨時,華燈初上,五顏六色的霓虹燈就把城市裝扮得格外美麗。那麼,霓虹燈是怎樣發明的呢?
據說,霓虹燈是英國化學家拉姆賽在一次實驗中偶然發現的。那是1898年6月的一個夜晚,拉姆賽和他的助手正在實驗室里進行實驗,目的是檢查一種稀有氣體是否導電。
拉姆賽把一種稀有氣體注射在真空玻璃管里,然後把封閉在真空玻璃管中的兩個金屬電極連接在高壓電源上,聚精會神地觀察這種氣體能否導電。
突然,一個意外的現象發生了:注入真空管的稀有氣體不但開始導電,而且還發出了極其美麗的紅光。這種神奇的紅光使拉姆賽和他的助手驚喜不已,他們打開了霓虹世界的大門。
拉姆賽把這種能夠導電並且發出紅色光的稀有氣體命名為氖氣。後來,他繼續對其他一些氣體導電和發出有色光的特性進行實驗,相繼發現了氙氣能發出白色光,氬氣能發出藍色光,氦氣能發出黃色光,氪氣能發出深藍色光……不同的氣體能發出不同的色光,五顏六色,猶如天空美麗的彩虹。霓虹燈也由此得名。
製造霓虹燈的辦法,是採用低熔點的鈉——鈣硅酸鹽玻璃做燈管,根據需要設計不同的圖案和文字,用噴燈進行加工,然後燒結電極,再用真空泵抽空,並根據要求的顏色充進不同的稀有氣體而製成。現在製造的霓虹燈更加精緻,有的將玻璃管彎曲成各種各樣折形狀,製成更加動人的圖形;還有的在燈管內壁塗上熒光粉,使顏色更加明亮多彩;有的霓虹燈裝上自動點火器,使各種顏色的光次第明滅,交相輝映,使城市之夜變得絢麗多彩。
霓虹燈自1910年問世以來,歷經百年不衰。它是一種特殊的低氣壓冷陰極輝光放電發光的電光源,而不同於其它諸如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、水銀燈、白熾燈等弧光燈。霓虹燈是靠充入玻璃管內的低壓惰性氣體,在高壓電場下冷陰極輝光放電而發光。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定:光管型霓虹燈充入氖氣,霓虹燈發紅色光;熒光型霓虹燈充入氬氣及汞,霓虹燈發藍色、黃色等光,這兩大類霓虹燈都是靠燈管內的工作氣體原子受激輻射發光。

『陸』 稀有氣體的發光原理是什麼

是:原子外來層電子獲得能量從基態自到了激發態,激發態的原子不穩定從新回到基態並把多餘能量轉化成光子放射出來。

『柒』 稀有氣體的發現過程是怎樣的

周期表中零族元素有氦、氖、氬、氪、氙和氡一共六種,它們都是氣體。

六種稀有氣體元素是在1894-1900年間陸續被發現的。發現稀有氣體的主要功績應歸於英國化學家萊姆賽(RamsayW,1852-1916)。下面我們按元素發現的先後順序,分別簡介這六種元素的發現經過。

氬Ar

早在1785年,英國著名科學家卡文迪什(CavendishH,1731-1810)在研究空氣組成時,發現一個奇怪的現象。當時人們已經知道空氣中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空氣中的這些成分除盡後,發現還殘留少量氣體,這個現象當時並沒有引起化學家們應有的重視。誰也沒有想到,就在這少量氣體里竟藏著一個化學元素家族。

100多年後,英國物理學家瑞利(RayleighJWS,1842-1919)在研究氮氣時發現從氮的化合物中分離出來的氮氣每升重1.2508g,而從空氣中分離出來的氮氣在相同情況下每升重1.2572g,這0.0064g的微小差別引起了瑞利的注意。他與化學家萊姆賽合作,把空氣中的氮氣和氧氣除去,用光譜分析鑒定剩餘氣體,終於在1894年發現了氬。由於氬和許多試劑都不發生反應,極不活潑,故被命名為Argon,即「不活潑」之意。中譯名為氬,化學符號為Ar。

氦He

早在1868年,法國天文學家簡森(JanssenPJC,1824-1907)在觀察日全蝕時,就曾在太陽光譜上觀察到一條黃線D,這和早已知道的鈉光譜的D1和D2兩條線不相同。同時,英國天文學家洛克耶爾(LockyerJN,1836-1920)也觀測到這條黃線D。當時天文學家認為這條線只有太陽才有,並且還認為是一種金屬元素。所以洛克耶爾把這個元素取名為Helium,這是由兩個字拼起來的,helio是希臘文太陽神的意思,後綴-ium是指金屬元素而言。中譯名為氦。

1895年,萊姆賽和另一位英國化學家特拉弗斯(TraversMW,1872-1961)合作,在用硫酸處理瀝青鈾礦時,產生一種不活潑的氣體,用光譜鑒定為氦,證實了氦元素也是一種稀有氣體,這種元素地球上也有,並且是非金屬元素。

氪Kr、氖Ne、氙Xe

由於氦和氬的性質非常相近,而且它們與周期系中已被發現的其它元素在性質上有很大差異,萊姆賽根據周期系的規律性,推測出氦和氬可能是另一族元素,在它們之間一定有一個性質和氦、氬相近的家族。果然,在1898年5月30日萊姆賽和特拉弗斯在大量液態空氣蒸發後的殘余物中,用光譜分析首先發現了比氬重的氪,他們把它命名為Krypton,即隱藏之意。隱藏於空氣中多年才被發現。

1898年6月,萊姆賽和特拉弗斯在蒸發液態氬時收集了最先逸出的氣體,用光譜分析發現了比氬輕的氖。他們把它命名為neon,源自希臘詞neos,意為新,即從空氣中發現的新氣體。中譯名為氖。也就是現在氖燈里的氣體。

1898年7月12日,萊姆賽和特拉弗斯在分餾液態空氣,製得了氪和氖後,又把氪反復地分次萃取,從其中又分出一種質量比氪更重的新氣體,他們把它命名為Xenon,源自希臘文xenos,意為陌生人,即為人們所生疏的氣體,因為它在空氣中的含量極少,僅占總體積的一億分之八。

『捌』 稀有氣體是怎麼被發現的

六種稀有氣體元素是在1894-1900年間陸續被發現的。發現稀有氣體的主要功績應歸於英國化學家萊姆賽(Ramsay W,1852-1916)。二百多年前,人們已經知道,空氣里除了少量的水蒸氣、二氧化碳外,其餘的就是氧氣和氮氣。1785年,英國科學家卡文迪許在實驗中發現,把不含水蒸氣、二氧化碳的空氣除去氧氣和氮氣後,仍有很少量的殘余氣體存在。這種現象在當時並沒有 引起化學家的重視。一百多年後,英國物理學家雷利測定氮氣的密度時,發現從空氣里分離出來的氮氣每升質量是1.2572克,而從含氮物質製得的氮氣每升質量是1.2505克。經多次測定,兩者質量相差仍然是幾毫克。可貴的是雷利沒有忽視這種微小的差異,他懷疑從空氣分離出來的氮氣里含有沒被發現的較重的氣體。於是,他查閱了卡文迪許過去寫的資料,並重新做了實驗。1894年,他在除掉空氣里的氧氣和氮氣以後,得到了很少量的極不活潑的氣體。與此同時,雷利的朋友、英國化學家拉姆塞用其它方法從空氣里也得到了這樣的氣體。經過分析,判斷該氣體是一種新物質。由於這氣體極不活潑,所以命名為氬(拉丁文原 意是「懶惰」)。以後幾年裡,拉姆塞等人又陸續從空氣里發現了氦氣、氖氣(名稱原意是「新的」意思)、氪氣(名稱原意是「隱藏」意思)和氙氣(名稱原意是「奇異」意思)。 氡是一種具有天然放射性的稀有氣體,它是鐳、釷和錒這些放射性元素在蛻變過程中的產物,因此,只有這些元素發現後才有可能發現氡。 1899年,英國物理學家歐文斯(Owens R B)和盧瑟福(Rutherford E,1871-1937)在研究釷的放射性時發現釷射氣,即氡-220。1900年,德國人道恩(Dorn F E)在研究鐳的放射性時發現鐳射氣,即氡-222。1902年,德國人吉賽爾(Giesel F O,1852-1927)在錒的化合物中發現錒射氣,即氡-219。直到1908年,萊姆賽確定鐳射氣是一種新元素,和已發現的其它稀有氣體一樣,是一種化學惰性的稀有氣體元素。其它兩種射氣,是它的同位素。1923年國際化學會議上命名這種新元素為radon,中文音譯成氡,化學符號為Rn。

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