拉姆塞与稀有气体：纪念氩的发现100周年

拉姆塞与稀有气体──纪念氩的发现１００周年何法信，高平（曲阜师范大学化学系，山东２７３１６５）拉姆塞（ＷｉｌｌｉａｍＲａｍｓａｙ）是１９世纪末２０世纪初英国著名化学家。他以渊博的学识，敏锐的科学洞察力和精湛高超的实验技术，以及追求真理锲而不舍的拚搏精...     

拉姆塞爵士与零族元素

我们在1984年第3期《化学教育》里谈到雷利勋爵的时候,曾经提到和雷利共同研究了氩元素的威廉·拉姆塞爵士。为了要了解稀有气体元素发现的主要历史,我们必须多介绍一点拉姆塞这位大学者的生平。因为雷利究竟是一位物理学家,尽管他第一个提出了氮气不正常的问题,可是他只做了氩的一部分工作,至于其余五种零族元素的研究工作和性质的测定,基本上是在拉姆塞领导之下作成的。     

氩元素概念的形成和发展与化学思想的演进

19世纪末英国化学家瑞利和拉姆塞发现了氩元素，引发了“惰性气体”的发现，开辟了周期表中的零族元素；20世纪20年代氩元素同位素的发现使人们对氩元素的概念有了新认识；21世纪初，氩化合物的发现使人们对氩的“惰性”有了全新的认识，改称氩为稀有气体元素。总之，氩元素概念的形成和发展对于元素周期律的完善和发展，以及人们对原子结构和化学键理论的认识都起到了极为重要的桥梁作用。     

稀有气体的原子结构、能级和光谱

稀有气体氩、氦、氪、氖、氙和氡等六种元素,早在1884—1900年就相继被发现。近十年来稀有气体的制备、应用都取得了很大成果;稀有气体及其化合物的化学键理论也有很大进展。在化学学科内逐步形成了一门新的分支——稀有气体化学目前高等学校普通化学和无机化学课程教学中都介绍了稀有气体及其化合物。在教学中介绍稀有气体的独特的原子结构,有利学生加深对原子结构理论的理解。     

稀有气体化合物生成条件的热力学分析

自从1962年加拿大化学家Bartlett合成了第一个氙xe的化合物Xe~+[PtF_6]~-以来,对稀有气体化学性质的研究,便出现了一个崭新的局面。随后,一些新的稀有气体化合物相继被发现,这方面的资料可参阅文献[2]。到目前为止,在稀有气体中主要是研究了以氙为主的氟化物、氧化物、络氟化物、氟氧化物和含氧酸盐。氪和氡的化合物为数不多而且也不稳定,其它稀有气体化学性质的研究工作进行得更少。为什么稀有气体化合物数量不多而往往又很不稳定?本文以稀有气体卤化物和Xe~+离子化合物为例,从热力学角度探究其生成规律。     

惰性气体化学的二十年(1962—1982)

一、引言氦、氖、氩、氪、氙和氡六种稀有气体是上一世纪末到本世纪初发现的。由于它们的性质不活泼、具有八隅体的稳定电子结构,以及在1962年以前一直没有发现它们同其他元素生成的化合物,所以习惯上把它们叫做“惰性气体”。一般化学家在他们的工作中,特别是化学教师在他们的教学工作中,就常常把这些稀有气体     

巴特列特的发现与稀有气体化合物的合成

尼尔·巴特列特合成了世界上首例稀有气体化合物——六氟合铂酸氙(XePtF6),打破了固有的稀有气体惰性原则,此后,稀有气体化学步入了崭新的领域.同时,介绍了巴特列特合成六氟合铂酸氙的经典实验以及他的成长环境、求学经历、获得成就和荣誉.     

稀有气体化合物非共价作用研究进展

稀有气体化合物的非共价作用研究是最近发展起来的一个新兴领域,是非共价领域的重要拓展和延伸。到目前为止,本领域已经取得了一些研究成果。本文着重论述σ-hole、π-hole和稀有气体-π等3类非共价作用。这些新型非共价作用的提出,不但能够帮助研究人员更好地理解稀有气体化合物的各种非共价行为,如结晶、吸湿性等,而且为寻找有效调控其氧化性、爆炸性等性质的方法指明了方向。     

元素的起源与0号元素

论述元素的起源是以中子为起点,中子是特殊的0号元素。以中子的衰变特点、核反应的特点、与质子类同的特点、与稀有气体元素类同的特点以及中子星的存在、四中子的发现等论据,提出应当把中子看作元素并纳入元素周期表中。建议给这个特殊的元素命名为"中"。     

试论拉姆塞的科学态度和科学方法

一拉姆塞和瑞利两人密切合作,前者通过在高温下使用镁粉吸收氮;后者采取凯文第旭的著名的实验方法（氧和氮混合后通以电火花）,分别从空气制得的氮中发现了氩之后,在1894年8月召开的大英学术奖进协会的年会上,两人联名提出了空气中含有气态新元素成分的学术报告。中于迄止当时的百年来,一直公认空气成分早已定论,所以曾引起了与会者的高度重视和浓厚兴趣。但是,他俩并未满足于根据自己的实验而取得的新发现。他们认为这只是假说性质的初步结果,不能就此止步,还需要进行科学的验证。     

紫外激光化学

随着六十年代激光技术的出现,一门崭新的边缘学科——激光化学就应运而生了。七十年代初大功率横向激励(TEA)CO_2 激光器的出现,发现了红外多光子吸收,使得红外光化学这个领域显得十分活跃;七十年代中期稀有气体卤化物(RGH)准分子激光器的研制成功,观察到了紫外多光子吸收和解离等一系列新现象,开拓了紫外激光化学新领域。     

诺贝尔化学奖历届获奖者名录

190 1年　范霍夫 (Ｊ .Ｈ .ｖａｎ’ｔＨｏｆｆ ,荷兰 ) ,研究化学动力学和渗透压的规律。190 2年　Ｅ .费歇尔 (Ｅ .Ｆｉｓｃｈｅｒ ,德国 ) ,合成糖和嘌呤衍生物。190 3年　阿累尼乌斯 (Ｓ .Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ,瑞典 ) ,提出电离学说。190 4年　拉姆塞 (Ｗ .Ｒａｍｓａｙ ,英国 ) ,发现惰性气体。190 5年　拜耳 (Ａ .ｖｏｎＢａｅｙｅｒ ,德国 ) ,研究有机染料和芳香族化合物。190 6年　莫瓦桑 (Ｈ .Ｍｏｉｓｓａｎ ,法国 ) ,制备单质氟。190 7年　布赫纳 (Ｅ .Ｂｕｃｈｎｅｒ ,德国 ) ,发现非细胞发酵现象。190 8年　卢瑟福 (Ｅ .Ｒｕｔ…     

稀有气体二聚体完备基准集的构建与势能曲线拟合

基准集是训练和评价量子化学计算方法的重要工具，稀有气体二聚体作为典型的弱色散体系，目前为止仍没有一个真正意义的完备基准集，而近年来Head Gordon研究组构建的RG10(Rare gas, 10代表共有10个体系)基准集仍沿用了Tang-Toennies经验势。本文首先以最近所发表的NgD×15(Noble gas dimer)基准集为基础，在CCSD(T)/aug-cc-pV5Z-{6s6p6d3f2g1h}-CP计算水平下继续对15种异核稀有气体二聚体的势能曲线进行了计算；并且增加了量子化学方法难以计算的近核区相互作用势的计算，同时扩充了NgD×15中的数据，从而构建了RG21基准集。以此为标准，利用非线性拟合算法对全部稀有气体二聚体势能曲线进行了Murrell—Sorbie势能函数拟合；同时以RG21为标准与RG10以及拟合结果进行了比较；经数据分析，本文的拟合计算精度非常高，进一步证明了Tang-Toennies经验势在近核区的不可靠性。     

晶体范德华半径的70年

对过去70年来发表的稀有气体、非金属元素和金属元素的晶体范德华半径重要数值进行了系统分析和总结.从常用的数值中推荐了最可靠值,并指出有关晶体范德华半径值及其应用中的若干问题,以及有待今后进一步研究的方向.     

被化学家长期遗忘的角落——稀有气体化学的建立

通过对稀有气体化学建立过程的回顾，论述了客观世界的复杂性；揭示了人类认识上的局限性；力图阐明科学发展和人类认识的规律性；并指出只有树立辩证唯物主义的世界观、认识论和方法论，虚心继承前人的科学成果，勇于批判和有创新精神，才能不断披坚执锐，开拓进取     

对《全日制中学化学教学大纲》中的几个用字及单位的商椎

根据中国化学会制定的《化学命名原则》(1980)规定:1.“惰性气体”.改名为“希有气体”。而《大纲》中仍使用“稀”字表示为“稀有气体”。2.“络合物”改名为“配位化合物”(简称配合物)。     

吉林陨石的宇宙成因核素与两阶段辐照历史

本文根据测定了的吉林陨石中44个样品的散裂、捕获和放射成因稀有气体的含量和35个样品的放射性宇宙成因核素,论述了并提出了吉林陨石两阶段辐照的新模式,又根据样品中~(21)Ne-~(60)Co的含量提出了一种恢复各样品在两阶段母体中相对位置的图式。     

西太平洋上层海水的氦同位素分布

本文使用VG-5400稀有气体同位素质谱计,测量了100个西太平洋上层海水(≤300m)的He同位素组成,论述了He同位素的分布特征以及北太平洋中层水随赤道上升流上涌造成的~3He过剩和南海与太平洋海水的交换产生的~3He亏损,并运用He同位素示踪特性探讨了海域不同水团的混合作用。研究还表明He同位素可以用来指示海洋的环流。     

BEBO改良法计算甲基自由基攫氢反应的活化能

有机化合物与甲基自由基之间许多反应的氢迁移活化能至今未曾计算,本文采用经下列改良的原始BEBO法作了计算:(1)用现在测得的稀有气体分子间势能代替Lennard-Jones势能;(2)采用改良的Pauling键长-键级关系式;(3)计及了经两种不同方法完成的隧道效应校正.计算结果与实验甚为吻合.     

热解析法/单光子电离质谱法对土壤中多环芳烃的检测

以电子束泵浦稀有气体准分子灯发射出的126 nm紫外光为电离源,结合飞行时间质谱在线分析了土壤中的16种多环芳烃(PAHs)。利用热解吸装置将PAHs气体直接引入质谱,建立了以毛细管直接进样法为样品导入方法的单光子电离质谱分析方法。考察了不同PAHs解吸时间及解吸温度的影响,并讨论了单光子电离效率对检出限的影响。根据标准混合气体的分析得到16种PAHs的检出限可达μg/mL级别。