『壹』 稀有气体的发光原理是什么
是:原子来外层电子获得能量从自基态到了激发态,激发态的原子不稳定从新回到基态并把多余能量转化成光子放射出来。
『贰』 哪位网友有《稀有气体的制取原理与方法>这本书,让小弟学习学习,十分感谢!
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『叁』 稀有气体是如何被发现的
19世纪90年代,当时人们以为空气中只有氧气和氮气两种成分。英国科学家瑞利决定测量氮气的密度,他分别用两种不同的方式来制取氮气,一种是让空气中的氧气与铜化合,以为剩下的都是氮气,测得的密度为1.2572g/L。第二种方法是让氧气与氨气发生化学反应,生成水和氮气,测得的密度为1.2508g/L。两种方法结果相差0.0064g。
瑞利重复测量了很多次,结果还是一样。他十分不解,找来另一位科学家拉姆赛帮忙,通过一系列化学反应将空气中的水汽、二氧化碳、氧气和氮气逐步去除,最后发现一种新的气体元素,密度约为氢气的20倍,在空气中含量很低。这种元素性质很特别,几乎不与任何物质发生化学反应。科学家给它起名为氩,意思是它很“懒惰”。
几年后,拉姆赛又在沥青铀矿石中发现了另一种新元素,通过光谱分析确认,这是20多年前天文学家首次在太阳上发现的元素氦。
此后,拉姆赛通过制冷机将空气制成液态,然后根据各种气体的不同沸点,利用冷凝挥发过程来分离它们,先后发现了氪、氖、氙三种新元素。它们在空气中所占的比例分别为:氩0.94%,氖0.0018%,氦0.0005%,氪0.00011%,氙0.000009%。由于它们的含量很少,因此被称为稀有气体。在通常情况下,稀有气体的化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,又被称为惰性气体。在元素周期表上,氦、氖、氩、氪、氙排为单独的一族,即零族元素。
拉姆赛因此而获得1904年诺贝尔化学奖,瑞利则在同一年获得诺贝尔物理学奖。
『肆』 列举一种稀有气体是怎样被发现的。
周期表中零族元素有氦、氖、氩、氪、氙和氡一共六种,它们都是气体。六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。
发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(Ramsay W,1852-1916)。下面我们按元素发现的先后顺序,分别简介这六种元素的发现经过。
氩Ar
早在1785年,英国著名科学家卡文迪什(Cavendish H,1731-1810)在研究空气组成时,发现一个奇怪的现象。当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空气中的这些成分除尽后,发现还残留少量气体,这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。谁也没有想到,就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。100多年后,英国物理学家瑞利(Rayleigh J W S,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。他与化学家莱姆赛合作,把空气中的氮气和氧气除去,用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩。由于氩和许多试剂都不发生反应,极不活泼,故被命名为Argon,即“不活泼”之意。中译名为氩,化学符号为Ar。
氦He早在1868年,法国天文学家简森(Janssen P J C,1824-1907)在观察日全蚀时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时,英国天文学家洛克耶尔(Lockyer J N,1836-1920)也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言。中译名为氦。1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers M W,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦,证实了氦元素也是一种稀有气体,这种元素地球上也有,并且是非金属元素。氪Kr、氖Ne、氙Xe由于氦和氩的性质非常相近,而且它们与周期系中已被发现的其它元素在性质上有很大差异,莱姆赛根据周期系的规律性,推测出氦和氩可能是另一族元素,在它们之间一定有一个性质和氦、氩相近的家族。果然,在1898年5月30日莱姆赛和特拉弗斯在大量液态空气蒸发后的残余物中,用光谱分析首先发现了比氩重的氪,他们把它命名为Krypton,即隐藏之意。隐藏于空气中多年才被发现。1898年6月,莱姆赛和特拉弗斯在蒸发液态氩时收集了最先逸出的气体,用光谱分析发现了比氩轻的氖。他们把它命名为neon,源自希腊词neos,意为新,即从空气中发现的新气体。中译名为氖。也就是现在氖灯里的气体。1898年7月12日,莱姆赛和特拉弗斯在分馏液态空气,制得了氪和氖后,又把氪反复地分次萃取,从其中又分出一种质量比氪更重的新气体,他们把它命名为Xenon,源自希腊文xenos,意为陌生人,即为人们所生疏的气体,因为它在空气中的含量极少,仅占总体积的一亿分之八。氡Rn氡是一种具有天然放射性的稀有气体,它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物,因此,只有这些元素发现后才有可能发现氡。1899年,英国物理学家欧文斯(Owens R B)和卢瑟福(Rutherford E,1871-1937)在研究钍的放射性时发现钍射气,即氡-220。1900年,德国人道恩(Dorn F E)在研究镭的放射性时发现镭射气,即氡-222。1902年,德国人吉赛尔(Giesel F O,1852-1927)在锕的化合物中发现锕射气,即氡-219。直到1908年,莱姆赛确定镭射气是一种新元素,和已发现的其它稀有气体一样,是一种化学惰性的稀有气体元素。其它两种射气,是它的同位素。1923年国际化学会议上命名这种新元素为radon,中文音译成氡,化学符号为Rn。至此,氦、氖、氩、氪、氙、氡六种稀有气体作为一个家族全被发现了,它们占据了元素周期表零族的位置。这个位置相当特殊,在它前面是电负性最强的非金属元素,在它后面是电负性最小的金属活泼性最强的金属元素。由于这六种气体元素的化学惰性,很久以来,它们被称为"隋性气体"。人类的认识是永无止境的,经过实践的检验,理论的相对真理性会得到发展和完善。1962年,在加拿大工作的英国青年化学家巴特列特(Bartlett N,1932~)首先合成出第一个惰性气体的化合物──六氟合铂酸氙Xe[PtF6],动摇了长期禁锢人们思想。"隋性气体"也随之改名"稀有气体"。
『伍』 将稀有气体充进灯泡中可以改变灯泡发光的颜色,从而发明了霓虹灯.其中的原理是什么
霓虹灯是城市的美容师,每当夜幕降临时,华灯初上,五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。那么,霓虹灯是怎样发明的呢?
据说,霓虹灯是英国化学家拉姆赛在一次实验中偶然发现的。那是1898年6月的一个夜晚,拉姆赛和他的助手正在实验室里进行实验,目的是检查一种稀有气体是否导电。
拉姆赛把一种稀有气体注射在真空玻璃管里,然后把封闭在真空玻璃管中的两个金属电极连接在高压电源上,聚精会神地观察这种气体能否导电。
突然,一个意外的现象发生了:注入真空管的稀有气体不但开始导电,而且还发出了极其美丽的红光。这种神奇的红光使拉姆赛和他的助手惊喜不已,他们打开了霓虹世界的大门。
拉姆赛把这种能够导电并且发出红色光的稀有气体命名为氖气。后来,他继续对其他一些气体导电和发出有色光的特性进行实验,相继发现了氙气能发出白色光,氩气能发出蓝色光,氦气能发出黄色光,氪气能发出深蓝色光……不同的气体能发出不同的色光,五颜六色,犹如天空美丽的彩虹。霓虹灯也由此得名。
制造霓虹灯的办法,是采用低熔点的钠——钙硅酸盐玻璃做灯管,根据需要设计不同的图案和文字,用喷灯进行加工,然后烧结电极,再用真空泵抽空,并根据要求的颜色充进不同的稀有气体而制成。现在制造的霓虹灯更加精致,有的将玻璃管弯曲成各种各样折形状,制成更加动人的图形;还有的在灯管内壁涂上荧光粉,使颜色更加明亮多彩;有的霓虹灯装上自动点火器,使各种颜色的光次第明灭,交相辉映,使城市之夜变得绚丽多彩。
霓虹灯自1910年问世以来,历经百年不衰。它是一种特殊的低气压冷阴极辉光放电发光的电光源,而不同于其它诸如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、水银灯、白炽灯等弧光灯。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体,在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定:光管型霓虹灯充入氖气,霓虹灯发红色光;荧光型霓虹灯充入氩气及汞,霓虹灯发蓝色、黄色等光,这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。
『陆』 稀有气体的发光原理是什么
是:原子外来层电子获得能量从基态自到了激发态,激发态的原子不稳定从新回到基态并把多余能量转化成光子放射出来。
『柒』 稀有气体的发现过程是怎样的
周期表中零族元素有氦、氖、氩、氪、氙和氡一共六种,它们都是气体。
六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(RamsayW,1852-1916)。下面我们按元素发现的先后顺序,分别简介这六种元素的发现经过。
氩Ar
早在1785年,英国著名科学家卡文迪什(CavendishH,1731-1810)在研究空气组成时,发现一个奇怪的现象。当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等,卡文迪什把空气中的这些成分除尽后,发现还残留少量气体,这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。谁也没有想到,就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。
100多年后,英国物理学家瑞利(RayleighJWS,1842-1919)在研究氮气时发现从氮的化合物中分离出来的氮气每升重1.2508g,而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g,这0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。他与化学家莱姆赛合作,把空气中的氮气和氧气除去,用光谱分析鉴定剩余气体,终于在1894年发现了氩。由于氩和许多试剂都不发生反应,极不活泼,故被命名为Argon,即“不活泼”之意。中译名为氩,化学符号为Ar。
氦He
早在1868年,法国天文学家简森(JanssenPJC,1824-1907)在观察日全蚀时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时,英国天文学家洛克耶尔(LockyerJN,1836-1920)也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这个元素取名为Helium,这是由两个字拼起来的,helio是希腊文太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言。中译名为氦。
1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(TraversMW,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦,证实了氦元素也是一种稀有气体,这种元素地球上也有,并且是非金属元素。
氪Kr、氖Ne、氙Xe
由于氦和氩的性质非常相近,而且它们与周期系中已被发现的其它元素在性质上有很大差异,莱姆赛根据周期系的规律性,推测出氦和氩可能是另一族元素,在它们之间一定有一个性质和氦、氩相近的家族。果然,在1898年5月30日莱姆赛和特拉弗斯在大量液态空气蒸发后的残余物中,用光谱分析首先发现了比氩重的氪,他们把它命名为Krypton,即隐藏之意。隐藏于空气中多年才被发现。
1898年6月,莱姆赛和特拉弗斯在蒸发液态氩时收集了最先逸出的气体,用光谱分析发现了比氩轻的氖。他们把它命名为neon,源自希腊词neos,意为新,即从空气中发现的新气体。中译名为氖。也就是现在氖灯里的气体。
1898年7月12日,莱姆赛和特拉弗斯在分馏液态空气,制得了氪和氖后,又把氪反复地分次萃取,从其中又分出一种质量比氪更重的新气体,他们把它命名为Xenon,源自希腊文xenos,意为陌生人,即为人们所生疏的气体,因为它在空气中的含量极少,仅占总体积的一亿分之八。
『捌』 稀有气体是怎么被发现的
六种稀有气体元素是在1894-1900年间陆续被发现的。发现稀有气体的主要功绩应归于英国化学家莱姆赛(Ramsay W,1852-1916)。二百多年前,人们已经知道,空气里除了少量的水蒸气、二氧化碳外,其余的就是氧气和氮气。1785年,英国科学家卡文迪许在实验中发现,把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后,仍有很少量的残余气体存在。这种现象在当时并没有 引起化学家的重视。一百多年后,英国物理学家雷利测定氮气的密度时,发现从空气里分离出来的氮气每升质量是1.2572克,而从含氮物质制得的氮气每升质量是1.2505克。经多次测定,两者质量相差仍然是几毫克。可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异,他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重的气体。于是,他查阅了卡文迪许过去写的资料,并重新做了实验。1894年,他在除掉空气里的氧气和氮气以后,得到了很少量的极不活泼的气体。与此同时,雷利的朋友、英国化学家拉姆塞用其它方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析,判断该气体是一种新物质。由于这气体极不活泼,所以命名为氩(拉丁文原 意是“懒惰”)。以后几年里,拉姆塞等人又陆续从空气里发现了氦气、氖气(名称原意是“新的”意思)、氪气(名称原意是“隐藏”意思)和氙气(名称原意是“奇异”意思)。 氡是一种具有天然放射性的稀有气体,它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物,因此,只有这些元素发现后才有可能发现氡。 1899年,英国物理学家欧文斯(Owens R B)和卢瑟福(Rutherford E,1871-1937)在研究钍的放射性时发现钍射气,即氡-220。1900年,德国人道恩(Dorn F E)在研究镭的放射性时发现镭射气,即氡-222。1902年,德国人吉赛尔(Giesel F O,1852-1927)在锕的化合物中发现锕射气,即氡-219。直到1908年,莱姆赛确定镭射气是一种新元素,和已发现的其它稀有气体一样,是一种化学惰性的稀有气体元素。其它两种射气,是它的同位素。1923年国际化学会议上命名这种新元素为radon,中文音译成氡,化学符号为Rn。