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惰性气体的发现——拉姆齐

来源:颗粒在线 1654 2019-07-23

早在1785年,英国著名科学家亨利·卡文迪许(Henry Cavendish)在研究空气的组成时,发现一个奇怪的现象。当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等。卡文迪许把空气中的这些成分分离后,发现还残留少量的气体,这少量的气体在当时没有引起化学家们应有的重视。谁也没有想到,就在这少量气体里竟隐藏着一个化学元素家族,它们错过了一次被发现的机会,就此默默地酣睡了100多年。

19世纪末,英国物理学家瑞利在研究氮气时发现一种不可思议的现象:从空气中制得的氮比从氨等含氮化合物中制备的氮,总是重那么一点点——0.0064克。瑞利反复研究后仍不得其解,于是他将这一研究现象刊登在英国刊物《自然界》上,希望有人能够解答这个疑惑。威廉·拉姆齐(William Ramsay)发现这篇文章后,与瑞利讨论后决定共同探究这一现象的原因。他们立即在各自的实验室里对此展开研究,并几乎每天保持联络,互相通报工作的进展情况。同年8月,在英国科学协会大会上,他俩一起宣布发现了一种惰性气体,并给这种新气体定名为“氩”,意思是“懒惰的气体”。

1895年,拉姆齐从钇铀矿中分离出氦,证明了这种之前仅被法国天文学家皮埃尔·让森在太阳光谱中观测到的元素在地球上也存在。随后的几年,拉姆齐又相继发现了氩的同族伙伴氖、氪和疝。1903年,他与弗雷德里克·索迪合作在镭放射中探测到氦。1904年,因为“发现空气中的惰性气体元素,并确定它们在元素周期表中的位置”,威廉·拉姆齐被授予诺贝尔化学奖。

1910年,拉姆齐与罗伯特·怀特洛-格雷一起分离出氡,并测定其为已知气体中密度最高的气体。至此,氦、氖、氩、氪、氙、氡六种惰性气体作为一个家族,占据了元素周期表零族地位。它们的位置相当有趣,在它们的前面是化学电负性最强的非金属元素,后面又是电负性最小而金属性最强的金属元素。这零族的惰性气体,既不显电负性又不显金属性,只把矛盾的双方隔开,似乎处于“与世无争”的中立地位。

1916年7月23日,威廉·拉姆齐卒于英国白金汉郡海威科姆,享年64岁。

威廉·拉姆齐1852年10月2日生于英国格拉斯哥,1866年进入格拉斯哥大学,1869年始攻读化学,1870年毕业后留学德国。1872年在蒂宾根大学因研究硝基苯甲酸获哲学博士学位。1880~1887年,任布里斯托尔大学化学教授,1887~1913年,任伦敦大学化学教授。1888年当选为英国皇家学会会员。回顾拉姆齐的一生,他不仅是一名科学界举世闻名的化学家,而且还是一位优秀的语言学家,他精通英、法、意、德、荷等多国语言,被誉为“科学界中最优秀的语言学家”。

拉姆齐曾告诫他的学生,做学问应当多看、多学、多试验,如果取得成果,绝不炫耀。学习和研究中要顽强努力,一个人如果做不到“三多”,而是“两怕”,怕费时、怕费事,则将一事无成。

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惰性气体(Inert Gases):又称为稀有气体,是元素周期表上的0族元素。在常温常压下,它们都是无色无味的单原子气体,很难进行化学反应。稀有气体共有七种,它们是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn,放射性)、气奥(Og,放射性,人造元素)。


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