稀有气体物理和化学性质



空气中大约含有0.94%（按体积计算）的稀有气体，其中氩气是最主要的成分。这些气体的物理性质包括它们是无色、无味、无臭的，并且微溶于水。稀有气体的溶解度随着分子量的增加而提高。由于它们都是由单一原子组成的分子，因此具有很低的熔点和沸点，并且随着原子量的增加，这些性质会相应增强。在低温下，稀有气体可以液化。在标准条件下，稀有气体原子的最外层电子结构为ns2np6（氦为1s2），这使得它们具有极高的稳定性，因此被归类为化学性质极为不活泼的惰性元素。除了氦之外，稀有气体的电子亲和能几乎为零，并且具有很高的电离能。这导致它们在通常条件下不容易获得或失去电子以形成化学键，从而表现出极低的化学活性。直到1962年，英国化学家N.巴利特才通过与强氧化剂PtF6反应，成功制备了第一种惰性气体化合物Xe[PtF6]，此后，其他稀有气体化合物也相继被合成。空气是获取稀有气体的主要来源，通过液态空气的分级蒸馏可以得到稀有气体混合物，再利用活性炭的低温选择性吸附，可以将稀有气体分离出来。在高压电场下，稀有气体展现出独特的物理和化学性质，例如能够产生放电并形成不同颜色的光谱。稀有气体的物理性质包括颜色、密度、熔点、沸点、溶解度、临界温度和气化热等，而它们的化学性质如原子序数、原子量、价电子结构、原子半径、电离能和热容等也列于表中。这些性质揭示了稀有气体元素独有的特性和应用潜力。稀有气体的基本性质，包括颜色、密度、熔点、沸点、溶解度、临界温度、气化热、原子序数、原子量、价电子结构、原子（范德华）半径、第一电离能、第二电离能、恒压热容Cp和热容商Cp/Cν等参数，都在表中列出。这些性质展示了稀有气体元素的独特性质和它们在电子、照明、激光、通信和医疗等领域的广泛应用潜力。稀有气体元素包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，以及最近发现的Uuo，它们在元素周期表中位于最右侧的零族，因此也被称为零族元素。稀有气体的单质是由单一原子构成的分子组成，因此它们的固态都是分子晶体。