氪元素的发现

氪元素的发现

2016-12-02 作者: xuzhiping 浏览: 3719 次

摘要: 英国化学家拉姆赛在发现了氩和氦两种气体元素以后,就着手进行原子量的测定,以便找到它们在元素周期表中的位置。 拉姆赛首先用气体密度法测得了氩和氦的分子量。但是怎样判断氩气和氦气分子由几个原子组成仍是一个难题。此时,物理化学家的研究发现,气体化合物或单质的定压热容...

英国化学家拉姆赛在发现了氩和氦两种气体元素以后,就着手进行原子量的测定,以便找到它们在元素周期表中的位置。

拉姆赛首先用气体密度法测得了氩和氦的分子量。但是怎样判断氩气和氦气分子由几个原子组成仍是一个难题。此时,物理化学家的研究发现,气体化合物或单质的定压热容(Cp)与定容热容(Cv)的比例(Cp/Cv)会随分子中的原子数减少而增高。如单原子分子的Cp/Cv值最高,可达1.67。拉姆赛是一位有惊人实验技艺的化学家,他很快准确地测得了氦气和氩气的Cp/Cv值都达到了最高值,从而确定它们都是单原子分子。最后求得氦与氩的相对原子量分别为4.2和39.9。因此,拉姆赛认为,在元素周期表中,氦应排在氢与锂之间,而氩则应排在氯与钾之间。

1896年,拉姆赛出版了《大气的气体》一书。他在书中充分地阐述了“氦与氩元素应该独立成为一族”的观点,并且预言“在氦与氩之间还应存在一个相对原子质量等于20左右的新元素”,同时还应有“原子量等于82和129的两个同类的气体元素……”

此后,拉姆赛和他的助手特莱弗斯又积极地投人到寻找新气体元素的研究之中。开始时,他们试图从各种矿物中去寻找,结果却毫无进展。后来,他们又把目光重新转移到空气上,并且设计了一条崭新的工作路线: 先将空气压缩成液体,然后让液态空气渐渐地气化,并利用各种气体沸点的不同进行分离,以便从中寻找新的气体元素。

正当拉姆赛的研究需要大量的液态空气之时,英国的发明家汉普松制成了一种新型的制冷机,并及时为拉姆赛送来了急需的液态空气。当拉姆赛将750毫升液态空气渐渐蒸发,氮气与氧气先后逸出以后,最后得到了约10毫升的残余液体。他将残余液体再气化为气体,并让它通过赤热的铜屑和镁粉,以便彻底地清除其中的氧气和氮气。最后装进放电管,在分光镜下观察其光谱,这时候一黄一绿两条新的谱线立即映入拉姆赛的眼帘,他很快就意识到这是一种新的气体元素。

1898年5月30日,拉姆赛测得这种新元素的相对原子量为82,并将它命名为(KryptonCKr,氪),词根的原意是“隐藏”。它被放在元素周期表中的溴与铷之间,在同族的氩元素之下。

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