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2022-11-16 來自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):126
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在加拿大工作的英國年輕化學(xué)家巴特列特(N.Bartlett)一直從事無機(jī)氟化學(xué)的研究。自1960年以來,文獻(xiàn)上報(bào)道了數(shù)種新的鉑族金屬氟化物,它們都是強(qiáng)氧化劑,其中高價鉑的氟化物六氟化鉑(PtF6)的氧化性甚至比氟還要強(qiáng)。巴特列特首先用PtF6與等摩爾氧氣在室溫條件下混合反應(yīng),得到了一種深紅色固體,經(jīng)X射線衍射分析和其他實(shí)驗(yàn)確認(rèn)此化合物的化學(xué)式為O2PtF6,其反應(yīng)方程式為:
O2+PtF6→O2PtF6
這是人類制得O+2的鹽,證明PtF6是能夠氧化氧分子的強(qiáng)氧化劑。巴特列特頭腦機(jī)敏,善于聯(lián)想類比和推理。他考慮到O2的電離能是1175.7千焦/摩爾,氙的電離能是1175.5千焦/摩爾,比氧分子的電離能還略低,既然O2可以被PtF6氧化,那么氙也應(yīng)能被PtF6氧化。他同時還計(jì)算了晶格能,若生成XePtF6,其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩爾。這說明XePtF6一旦生成,也應(yīng)能穩(wěn)定存在。于是巴特列特根據(jù)以上推論,仿照合成O2PtF6的方法,將PtF6的蒸氣與等摩爾的氙混合,在室溫下竟然輕而易舉地得到了一種橙色固體XePtF6:
Xe+PtF6→XePtF6 該化合物在室溫下穩(wěn)定,其蒸氣壓很低。它不溶于非極性溶劑四氯化碳,這說明它可能是離子型化合物。它在真空中加熱可以升華,遇水則迅速水解,并逸出氣體:
2XePtF6+6H2O→2Xe↑+O2↑+2PtO2+12HF
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認(rèn)識上的障礙一旦拆除,更多的稀有氣體化合物很快被陸續(xù)合成出來。就在同年8月,柯拉森(H.H.Classen)在加熱加壓的情況下,以1∶5體積比混合氙與氟時,直接得到了XeF4,年底又制得了XeF2和XeF6。氙的氟化物的直接合成成功,更加激發(fā)了化學(xué)家合成稀有氣體化合物的熱情。在此后不長的時間內(nèi),人們相繼又合成了一系列不同價態(tài)的氙氟化合物、氙氟氧化物、氙氧酸鹽等,并對其物理化學(xué)性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵本質(zhì)進(jìn)行了廣泛的研究和探討,從而大大豐富和拓寬了稀有氣體化學(xué)的研究領(lǐng)域。到1963年初,關(guān)于氪和氡的一些化合物也陸續(xù)被合成出來了。至今,人們已經(jīng)合成出了數(shù)以百計(jì)的稀有氣體化合物,但卻限于原子序數(shù)較大的氪、氙、氡,至于原子序數(shù)較小的氦、氖、氬,仍未制得它們的化合物,但有人已從理論上預(yù)測了合成這些化合物的可能性。1963年,皮門陶(Pimentaw)等人根據(jù)HeF2的電子排布與穩(wěn)定的HF-2離子相似這一點(diǎn),提出了利用核反應(yīng)制備HeF2的3種設(shè)想:(1)制取TF-2,再利用氚〔3H(T)〕的β衰變合成HeF2:TF-2→HeF2+β;(2)用熱中子輻射LiF,生成HeF2;(3)直接用α粒子轟擊固態(tài)氟而產(chǎn)生HeF2。但毛姆等人則認(rèn)為,HeF2和HF-2的電子排布雖然相似,但HF-2可以看成是一個H-跟兩個F原子作用成鍵,H-的電離能僅為22.44千焦/摩爾,而He的電離能卻高達(dá) 801.5千焦/摩爾,因此是否存在HeF2,在理論上是值得懷疑的,氦能否形成化合物,至今仍是個不解之謎。
氬本身沒有毒,但在高濃度時有窒息作用。當(dāng)空氣中氬氣濃度高于33%時,即氧氣濃度比平時減少 2/3以下時,就有窒息的危險。當(dāng)氬氣濃度超過50% 時,出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀,濃度達(dá)75%以上時,能在數(shù)分鐘內(nèi)死亡。
窒息癥狀表現(xiàn)為,開始出現(xiàn)呼吸加快,注意力減退,肌肉運(yùn)動失調(diào),繼而出現(xiàn)判斷力下降,失去所有感覺,情緒不穩(wěn),全身疲乏,進(jìn)而出現(xiàn)惡心、嘔吐、衰弱、意識喪失、痊孿、昏睡,以致死亡。液態(tài)氬濺入眼內(nèi)可引起炎癥,觸及皮膚可引起dong傷。氬氣可用玻璃瓶或鋼瓶貯裝。
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