今天小編來給大家針對這個惰性氣體是什么的問題來進行一個介紹，畢竟當下也是有諸多的小伙伴對于惰性氣體是什么這個問題非常的重視的，下面大家可以看下具體的詳情
天文學家讓遜和洛克爾在觀察日食時從太陽光譜中發現了一種新譜線, 給物理學家出了一個難題, 很長一段時間誰也無法解釋清楚.人們只好猜測太陽里可能有一種新元素, 於是就把它定名為`氦' (希臘文太陽之意) .1892 年, 洛克爾突然收到一封信, 信中提出一個無法解釋的疑問, 洛克爾就干脆把它發表在自己主辦的《自然》雜志上:
`今有一事特向貴刊和貴刊的讀者求教.我最近多次用兩種方法制取氮氣, 但它們的密度卻總不一樣.既然是同一物質為什么會有兩種密度呢? 瑞利 1892 年9 月24 日'
瑞利 (1842-1919 年) 是誰呢? 他是劍橋大學的教授, 他有極好的耐心, 因而他就選擇了一個極需耐心的研究題目, 便是測量各種氣體的密度 (密度是指1 升氣體在0℃和一個大氣壓下的質量) 而他的實驗室里也有一架當時極好的天平, 其靈敏度可達到萬分之一克.他制成了一個大玻璃球, 然后用真空空泵將球內空氣抽空, 再稱出球重, 算出體積, 然后充進各種氣體, 稱出凈量后, 求出密度.這是一種重復枯燥的事, 他卻能不厭其煩.每種氣體都要稱幾次, 并且氣體每次都是以不同的方法制得, 如果測量的結果都一致了, 他這才放心.他就這樣對著那個玻璃球, 抽了又充, 充了又稱, 稱了再算, 從1882 年開始一直干了整整10 年.這工作雖然枯燥繁瑣, 然而那些氣體在他的手中卻都有了一個精確的密度, 心情倒也十分愉快.不想有一次, 瑞利這個辦法卻再也不靈了.他在測氮氣密度時, 第一個辦法是讓空氣通過燒得紅熱的裝滿銅屑的管子, 氧與銅生成氧化銅, 那么剩下的就是氮氣, 密度為每升1.2572 克.第二個辦法便是讓氧氣通過濃氨水, 生成水和氮氣, 這種氮氣的密度為每升重 1.2560 克, 比空氣中的氮輕了0.0062 克.瑞利百思不得其解, 便向《自然》雜志寫了以上那封信.信發表后, 瑞利一面盼著回音, 一面不停地重復這個實驗.但他的信在雜志上公布了二年之久, 竟沒有收到一封回信.瑞利實在等得不耐煩了, 便帶上他的儀器直奔皇家學會.1894年11 月19 日, 他向許多化學家、物理學家當面作了一個關於`兩種氮氣'的報告.這一招還真靈, 報告剛完, 便有一個化學家拉姆賽 (1852-1916 年) 自告奮勇提出幫忙, 他說: `兩年前我看到你那封信還沒有弄懂其意, 今天我才明白, 你從空氣中得到的氮氣一定含有雜質, 因此密度會稍大.'這時瑞利恍然大悟: 雜質不就是未發現的新物質嗎? 瞬間, 蒙在心頭的愁云早已化成了眉梢的笑意.瑞利正喜不自禁, 有一個叫杜瓦的物理學家又走上前來告訴他說: `老兄, 這個問題卡文迪許 (1731-1810 年) 早在100 年前就曾提出過, 我建議您去查找他留下來的筆記, 對您或許有幫助.'瑞利現在正是在卡文迪許實驗室工作, 而那些舊筆記就鎖在他身邊的柜子里.他一聽這話更是喜上加喜, 連忙收拾東西回劍橋去了.
卡文迪許是科學史上的一個怪人.他出身於貴族家庭, 很有錢, 然而他卻一不做官, 二不經商, 三不交際.他把錢都用來買科學儀器和圖書.他還建了一個很像樣子的私人圖書館, 任何人都可以來借書, 但是一定要按時歸還, 就是他自己看書也要先打個借條, 辦個手續.他的穿戴全是上個世紀的打扮, 因此一出門就有許多小孩跟在后面, 又叫又笑.他一輩子沒有結過婚, 不知是缺根什么神經, 他從心里厭惡女人, 家里雇著女仆, 卻又規定不許與他見面.每天早晨, 他將吩咐女仆辦的事寫在紙上, 然后放在固定地方.吃飯時女仆便先擺好飯菜退出餐廳, 他再進來用餐.等他離開后, 才允許女仆進來收拾碗筷.一天, 他在樓梯上與女仆偶然相遇, 竟然氣得發抖, 返身找到管家, 吩咐再造一個樓梯, 男女各行其道.他思維怪異, 一生的發現有很多, 比如: 第一個從水中電解出氫、氧, 并測出比例;第一個測出地球的密度等等.然而他卻極少公開發表, 寧肯讓這么多成果掩藏在塵封的筆記本里.直到他死后50 年, 麥克斯韋因受命籌建卡文迪許實驗室, 才十分吃力地將這些`天書'一本本地整理以后發表.
瑞利趕回劍橋后, 一進實驗室便開箱啟柜, 抱出那一堆紙色變黃的筆記, 終於在皇家學會1784 年至1785 年的年報中找見卡文迪許的一篇《關於空氣的實驗》, 而在其筆記中還看到了更為詳細的實驗記錄.原來這個怪人想出了這樣一個怪辦法, 他將一個U 形管的兩頭浸在兩個裝有水銀的酒杯里, 架起一個天橋, 再用當時還比較原始的摩擦起電機從兩頭通電, U 形管中的氧氣和氮氣便在電火花一閃時化合成紅色的二氧化氮, 接著又滴進一種特殊溶液將其吸收, 再通氧, 再化合, 如此反復多次.卡文迪許和他的助手們輪流搖動發電機, 整整搖了三個星期, 最后在彎管中還剩下一個很小的氣泡, 任你怎樣通電, 它也再無絲毫的表示.卡文迪許當時便斷定, 空氣中的氮氣 (當時叫濁氣) 決不是單一物質, 一定還包含有一種不與氧化合的氣體, 而且他還算出了這種氣體不會超過全部空氣的1/120.
啊, 原來如此.
瑞利看過卡文迪許的筆記本后, 喜得手直發癢, 立即架起儀器, 重做這個109 年前的氣泡試驗.由於他現在有了最新的設備, 這氣泡很快就得到了.他又將此事通知拉姆賽, 拉姆賽用其他方法也獲得了同樣的氣泡.看來, 這東西肯定是一種還未發現的元素, 并且有可能就是洛克爾和讓遜在太陽上發現的那個氦.現在可用得上基爾霍夫發明的那個雪茄煙盒子照妖鏡了.他們興沖沖地取來分光鏡, 誰知不照猶可, 一照心里涼了半截.原來瑞利以為這回他一定找到了那個已有26 年沒有發現得了的氦, 卻不想分光鏡里的光譜卻又是另外的一種, 因此渾身涼了半截.但是當他再仔細觀察, 發現這譜線是橙、綠兩條, 和其他已有元素也對不上號, 心情不禁又激動起來.他沒有抓住`氦', 卻無意中發現了另一種新元素.瑞利便給它起了個新名字叫`氬', 這個字在希臘文里是不活動的意思.同時拉姆賽在倫敦也找到了氬.這是1894 年8 月的事.
瑞利和拉姆賽找見氬的消息在外界傳出后, 一位化學家給拉姆賽寫信說, 釔鈾礦和硫酸反應會生成一種氣泡, 這種氣體不能助燃, 也不能自燃, 說不定就是你的氬.拉姆賽連忙進行試驗, 發現這種氣體的光譜竟和氬又是不同.他實在想不出這又是一種什么新玩藝兒, 便連同裝著新氣體的玻璃管和分光鏡一起送到當時最權威的光譜專家克魯克斯處, 請他鑒定.1895 年3月23 日, 拉姆賽正在實驗室里工作, 突然收到一份電報:
`你送來的氣體, 原來就是氦氣——克魯克斯.'
真是想不到追尋了27 年的氦, 倒這樣輕易地被找到了.
然而拉姆賽脾氣很倔犟, 他總覺得氦這樣躲躲藏藏地和他作對, 雖然找到了也不痛快.并且, 氦既然不輕易和其他元素結合, 那么它一定能獨立存在於空氣中, 因此他決心要在空氣中直接找到氦.他知道氦、氬都有惰性, 不易通過化學反應將他們分離, 因此他換了一個物理的辦法, 便是將空氣冷凝到零下192℃, 使之變為液體, 然后根據它們蒸發的先后次序不同, 再將他們一一分離開去.
這天上課了, 拉姆賽教授走進課堂, 便在桌上放了一個特制的杯狀大器皿.里面裝的是冷凝成液態的空氣.學生們從沒有見過空氣會像水一樣盛在杯子里.因而都瞪大眼睛看教授要做些什么, 這時拉坶賽拿起一個小橡皮球在器皿里浸了浸, 再往地上一扔, 球沒有像往常那樣蹦起來, 卻嚓啦一聲跌個粉碎.學生們驚得一個個眼睛溜圓.教授卻不慌不忙, 又往一只裝滿水銀的試管里插進一根鐵絲, 連試管一起往器皿里一泡, 再抓住鐵絲往外一拉, 竟拉出一根水銀`冰棍', 拉姆賽又拿起一顆釘子, 用這根冰棍, 當當幾下, 就將釘子釘到墻里, 這時教室里又響起一片笑聲.然而不等笑聲消失, 教授又從口袋里掏出一塊面包, 當大家還沒有看清是怎么一回事, 面包卻早在器皿里打了一個滾, 又撈了上來.拉姆賽說: `快將窗簾拉上! '只見室內一暗, 這面包竟發出天藍色的光.這時學生們卻有點急了.那寶貴的液態空氣越蒸發越少了, 難道花那么多錢就為今天變一陣魔術嗎? 不想, 拉姆賽干脆宣布實驗結束, 大家回家吃午飯.他將那杯液態空氣大敞著口, 鎖上門, 揚長而去.
原來拉姆賽早就有了主意.他想氦一定比氧、氮蒸發得慢, 那么最后留在器皿底下慢慢來收拾也不會跑掉.到下午, 拉姆賽將器皿底下那點已不多的空氣經過除氧、除氮處理后, 收得一個小小的氣泡, 然后再用分光鏡一照, 氦沒有找見, 卻又出現了一種新譜線——這一定又是一種新元素了.真是陰差陽錯.拉姆賽把這種新元素取名為`氪' (希臘文隱藏的意思) .這天是1898 年5 月24 日.
沒有找見氦, 拉姆賽并不氣餒.他想, 沒有留在最后就說明已先蒸發走了.這次他學聰明了, 將液態空氣一點點蒸發分餾, 然后逐次抽樣, 再用分光鏡檢查.他首先找出一種新元素便把它定名為`氖' (希臘文`新'之意) , 然后終於找見了那個最難尋的氦, 接著在1898 年7 月12 日又找見了`氖'(希臘文`陌生'之意) .就這樣拉姆賽用分餾法加光譜法, 在不到半年內就連續發現了3 種不易為人看到的惰性元素.到此為止, 那個氦已經讓人發現過3 次了.第一次在太陽光譜里, 第二次在釔鈾礦里, 第三次在空氣里.因為找它, 卻又牽出了一串惰性元素.后來拉姆賽說: `尋找氦讓我想到了老教授找眼鏡的笑話.他拼命地在地下找, 桌子上找, 報紙下面找, 找來找去, 眼鏡就在自己的額頭上.氦被我們找了一大圈, 原來他就在空氣里.'這些惰性氣體是一個家族, 由於它們在空氣中的含量很少, 因此也稱為稀有氣體.