稀有气体元素

一：稀有气体元素的基本性质

第0族包括氦、氖、氩、氪、氙和氡共六种元素，统称为稀有气体。稀有气体元素的基本性质列于下表中。

性质	He	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn
原子序数	2	10	18	36	54	86
原子量	4.00	20.18	39.95	83.80	131.3	222.0
价电子结构	1s²	2s²2p⁶	3s²3p⁶	4s²4p⁶	5s²5p⁶	6s²6p⁶
原子(范得华)半径(pm)	122	160	191	198	-	-
第Ⅰ电离势(kJ/mol)	2372	2081	1521	1351	1170	1037
第Ⅱ电离势(kJ/mol)	5250	3952	2666	2350	2046	-
恒压热容Cp(J/K·mol)	20.79	20.79	20.79	20.79	20.79	20.79
热容商C_p/C_ν	1.65	1.64	1.65	1.69	1.67	-

二：稀有气体元素的通性

稀有气体元素基态原子价电子构型为ns²np⁶(除氦1s²外)，均为8电子构型，这是稳定的电子构型。这些元素原子的电离势很高，并随原子半径的增大依次降低。因此，在通常条件下，稀有气体元素不易得到或失去电子而形成化学键，即其化学性质是很不活泼的，乃致长期被称为“惰性”气体。

稀有气体单质

稀有气体单质的物理性质见下表：

性质	He	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn
颜色	无色	无色	无色	无色	无色	无色
光谱颜色(放电管中)	黄	红	蓝	淡蓝	蓝绿	-
气体密度(g/L)	0.1785	0.9002	1.7809	3.708	5.851	9.73
熔点(K)	0.95^*	24.5	84.0	116.6	161.2	202.2
沸点(K)	4.25	27.3	87.5	120.3	166.1	208.2
溶解度(mol/L,293K)	13.8	14.7	37.9	73	110.9	-
临界温度(K)	5.25	44.45	153.15	210.65	289.75	377.65
气化热(kJ/mol)	0.09	1.8	6.3	9.7	13.7	18.0

*: 在2.6MPa下

常温常压下，稀有气体均呈单原子分子状态，分子之间的作用力为色散力。分子的半径越大，变形性也越大，色散力也就越大。因此，随着原子序数的增加，它们的熔点、沸点以及临界温度都逐渐升高。由于色散力都很弱，它们的熔、沸点等都很低，蒸发热和水中溶解度也都很小。稀有气体都较难液化，但一经液化后，再稍加冷却就将固化，常压下，只要低于它们的沸点3～6K(氦气除外)，就都能凝固。氦的沸点(4.25K)是已知物质中最低的，也是所有气体中最难液化的。