稀有气体化合物

发布网友 发布时间：2024-10-14 12:33

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热心网友 时间：2024-10-25 07:38

芬兰赫尔辛基大学科学家首次合成惰性气体氩的稳定化合物——氟氩化氢，分子式为HArF。至此，惰性气体元素中只有氦和氖尚未合成稳定化合物。

惰性气体元素原子中，电子排列达到稳定数目，不易与其他物质发生化学反应，称为“惰性气体元素”。电子数较多、原子量较大的惰性气体原子在特定条件下较易与其它原子反应。加拿大化学家在1962年首次合成了氙与氟的化合物。此后，其他惰性气体元素的化合物相继出现。

合成氦、氖、氩的化合物更具挑战性。赫尔辛基大学科学家采用新技术，让氩与氟化氢在特定条件下反应形成氟氩化氢。此化合物在低温下稳定，遇热分解。使用该技术，有望制备氦和氖的稳定化合物。

长期以来，稀有气体元素不能生成热力学稳定化合物的结论*了大多数化学家的研究。尽管如此，仍有少数化学家尝试合成稀有气体化合物。1961年，第一个稀有气体化合物——六氟合铂酸氙出现，标志着稀有气体化学研究的开始。

英国化学家巴特列特在1960年代初，通过实验合成了XePtF6，成为历史上首个合成的惰性气体化合物。这一发现打破了稀有气体元素化学上完全惰性的传统观念，激发了更多化学家合成稀有气体化合物的热情。至今，已合成超过四百种稀有气体化合物，研究领域不断扩展。

稳定氙碳化合物首次在1989年被合成，该化合物在乙腈液体中和0℃条件下，由二氟化氙和三（五氯酚氟代苯基）甲硼烷反应生成。研究人员使用核磁共振装置研究了该化合物的结构。

1988年，加拿大化学家施陶贝根制备并表征了含有氪—氮键的化合物。在约-60℃时，由二氟化氪和质子化的氢氰酸盐反应生成白色固体化合物。此化合物稳定性较低，仅在极低温下存在。

在一定条件下，氙可与氟反应生成三种稳定的氟化物：XeF2、XeF4和XeF6。XeF2在碱性溶液中迅速分解。XeF4和XeF6具有不同化学性质，XeF4在水中岐化生成XeO3和Xe，而XeF6水解为XeO3。氟化氙在化学反应中表现出不同的活泼性、氧化性和氟化性。

氙金属化合物的合成包括与三氟化金反应生成四氙化金。氯在特定条件下可与氙反应生成氯化氙，但此化合物不稳定。氟化氙分为二氟化氙、四氟化氙和六氟化氙，各有其应用。XeF2可用作有机物的氟化剂，而XeF4和XeF6与某些有机物接触可能引发燃烧或爆炸。改性的XeF6作为氟化剂具有潜在应用。

通过控制温度、压力等条件，氙和氟可以直接反应制备上述三种氟化氙，或采用放电、辐射、光化学反应等方法制备。这些发现和进展丰富了稀有气体化学的研究领域。

稀有气体元素指氦、氖、氩、氪、氙、氡以及不久前发现的Uuo7种元素，又因为它们在元素周期表上位于最右侧的零族，因此亦称零族元素。稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组成的，所以其固态时都是分子晶体。