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基本信息

(Xenon) (读音:xiān 一声)

元素原子量:131.3

元素类型:非金属

原子体积:(立方厘米/摩尔)

37.3

地壳中含量:(ppm)

0.000002

元素在海水中的含量:(ppm)

0.0001  

化学性质

化学键能: (kJ /mol)

Xe-O 84

氧化态:

Main Xe0, Xe+2, Xe+4

Other Xe+6, Xe+8  

物理性质

原子序数:54

元素符号:Xe

元素中文名称:氙

元素英文名称:Xenon

相对原子质量:131.3

核内质子数:54

核外电子数:54

核电核数:54

质子质量:9.0342E-26

质子相对质量:54.378

所属周期:5

所属族数:0

摩尔质量:131

密度:0.00588

熔点:-111.9

沸点:-108.1

外围电子排布:5s2 5p6

核外电子排布:2,8,18,18,8

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。

晶胞参数:

a = 620.23 pm

b = 620.23 pm

c = 620.23 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

颜色和状态:无色气体

声音在其中的传播速率:(m/S)

1090

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 1170.4

M+ - M2+ 2046

M2+ - M3+ 3097

M3+ - M4+ 4300

M4+ - M5+ 5500

M5+ - M6+ 6600

M6+ - M7+ 9300

M7+ - M8+ 10600

M8+ - M9+ 19800

M9+ - M10+ 23000

原子半径:1.24

常见化合价:0

发现人:拉姆齐(William Ramsay)、特拉弗斯(Morris W. Travers)

发现时间和地点:1898 英格兰

元素来源:存在于空气中,其量按体积计约占二千万分,也存在于温泉的气体中,从液态空气中与氪一起被分离得到

元素用途:用于闸流管和特殊电灯中

发现人:拉姆齐(William Ramsay)、特拉弗斯(Morris W. Travers) 发现年代:1898年

发现过程:

1898年,英国的莱姆塞和特拉威斯,在分馏液态氪时发现了氙。

元素描述:

无色、无嗅、无味。是惰性气体的一种。密度5.887±0.009克/升,3.52克/厘米3(液),2.7克/立方厘米(固)。熔点-111.9℃,沸点-107.1±3℃。电离能12.130电子伏特。是非放射性惰性气体中唯一能形成在室温下稳定的化合物的元素,能吸收X射线。在较高温度或光照射下可与氟形成一系列氟化物如XeF2、XeF4及XeF6等。氙也能与水、氢醌苯酚一类物质形成弱键包合物

元素来源:

从大型的空气液化分离塔内,在制氧或氮的同时抽出的馏分中分出。

理化性质:

分子量:131.30

熔点: -111.8 ℃

沸点(101.325kPa):-108.1℃

液体密度(108.1℃,101.325kpa):3057kg/立方米

气体密度(0℃,101.325kpa):5.887kg/立方米

相对密度(气体,25 ℃,101.325kPa):4.553

比容(21.1℃,101.325kPa):0.180m3/kg

气液容积比(15℃,100KPa):550L/L

临界温度:16.6℃

临界压力:5838kPa

临界密度:1105.2kg/m3

压缩系数:

温度 压力

(℃) 10OKPa 100OKPa 1000OKPa 2000OKPa

15 0.9941 0.9391

50 0.9959 0.9576 0.4334 0.5207

熔化热(-111.8℃,81.6kPa):17.49kJ/kg

气化热(-108.1℃,101.325kpa):96.3OKJ/kg

比热容(气体,25℃,101.325kpa):Cp=160.03J/(kg•K)

Cv=96.41J/(kg•K)

比热比(气体,25℃,101.325kpa):Cp/Cv=1.66

蒸气压(-20℃):2634kPa

(0 ℃ ):4175kPa

(10℃):5147kPa

粘度(气体,0℃,101.325kPa):0.0211OmPa•S

(液体,289.74k):0.528mPa•S

表面张力(-110℃):18.7mN/m

导热系数(0℃,101.325kPa):0.005192W/(m•K)

(液体,165.014kh0.07322W/(m•K)

折射率(气体,0℃,101.325KPa,5893A):1.000702

(气体,25℃,101.325kpa):1.000642

氙在常温常压下为无色无臭无毒的惰性气体。空气中含氙约90PPm。不燃烧。在压力101.325kPa时水中的溶解度为0.234ml/g(0℃)、0.121ml/g(20℃)、0.079ml/g(40℃)、0.046ml/g(60℃) 。能吸收X射线。  

元素用途

由于它具有极高的发光强度,在照明技术上用来充填光电管、闪光灯和氙气高压灯。氙气高压灯具有高度的紫外光辐射,可用于医疗技术方面。用于闪光灯、深度麻醉剂、激光器、焊接、难熔金属切割、标准气、特种混合气等。  

元素辅助资料

莱姆塞在发现氩和氦后,研究了它们的性质,测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。因为,氦和氩的性质与已发现的其他元素都不相似,所以他提议在化学元素周期表中列入一族新的化学元素,暂时让氦和氩作为这一族的成员。他还根据门捷列夫提出的关于元素周期分类的假说,推测出该族还应该有原子量为20、82、129的元素。

1898年由英国化学家威廉姆.拉姆齐爵士发现并命名。他选择“xenos”这个希腊文命名氙,意为“奇怪的一个”。  

安全防护

本身无毒

氙本身无毒,人吸入后以原形排出,但在高浓度时有窒息作用。氙有麻醉性,它和氧的混合物(20%Xe,80%02,体积)是对人体的一种麻醉剂。

氙为非腐蚀性气体,可使用所有的通用材料。氙可用玻璃瓶包装,外加木箱或纸箱保护。贮运过程中要轻装轻卸严防碰损。

“小太阳”里的“居民”——氙

1965年春节,在上海南京路上海第一百货商店大楼顶上,出现了一盏不平常的灯,它的功率高达二万瓦。每当夜幕降临,它大放光芒,照得南京路一片雪亮。然而,它并不大,灯管只比普通日光灯长一倍。人们称誉它为“人造小太阳。”

“人造小太阳”,就是高压长弧氙灯的通俗的说法。它为什么会发出这么强的亮光呢?  

使用注意

原来,它里面住了一个非同凡俗的“居民”,这就是氙气。它是一种无色气体,密度是空气的三倍多。可它在空气中的含量实在很可怜,只占总体积的一亿分,因而人们难得见到它,怪不得当初发现它时就用拉丁文给它起了个名字叫“生疏”,翻译成中文就是“氙”。

氙在电场的激发下,能射出类似于太阳光的白光,“人造小太阳”就是利用它的这个特异功能制成的。这种灯的灯管是用耐高温、耐高压的石英管做成的,两头焊死,各装入一个钨电极,管内充人高压氙气。通电后,氙气受激发,射出强烈的白光。

一盏六万瓦的氙灯的亮度,相当于九百只一百瓦的普通灯泡!“人造小太阳”的用途极广,比如电影摄影、舞台照明、放映、广场和运动场的照明等,都能用到它。

有趣的是,氙还具有一定的麻醉作用——它能溶于细胞汁的油脂中,引起细胞的膨胀和麻醉,从而使神经末梢的作用暂时停止。人们曾试用五分的氙气和五分的氧气组成混合气体,作为麻醉剂,效果很好。只是由于氙气很少,所以目前还不能广泛应用。  

惰性气

氙也是惰性气体家族中的一个成员,跟其他家族中的成员一样,它的“性格”也很不活泼,一向被人们认为是“懒惰”的元素,是“永远不与任何东西化合”的元素。

然而,随着科技水平的提高,人们终于降服了它,帮它改掉了“懒惰”的习性。在1962年,加拿大一位化学家首先制成了黄色的六氟化氙的固体化合物。紧接着,人们又陆续制出了氙的许多化合物。

氙不再是一种“懒惰”的元素,它也开始勤快地为我们人类服务了。

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