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他让元素周期表“长出”一列

2015-02-10柠檬夸克

红领巾·探索 2014年4期
关键词:拉姆齐惰性气体化学家

柠檬夸克

在诺贝尔奖的历史上,因发现新的化学元素而获奖的人寥寥无几,这其中有大名鼎鼎的居里夫人,她因发现放射性元素——镭和钋而获奖。这次,我要向大家介绍的是英国化学家威廉·拉姆齐,他因研究惰性气体元素而获奖。

我懒惰,我喜欢

惰性气体元素是什么?有这么一种元素吗?

惰性气体元素可不是一种元素,它是氦(hài)、氖(nǎi)、氩(yà)、氪(kè)、氙(xiān)、氡(dōng)6种元素的总称。这6种元素都很难与其他元素发生化学反应,它们不会燃烧,也不会帮助其他物质燃烧,不溶于水……对它们来说,自己孤零零地“一个人”待着是最好的,它们甚至不愿意与同类原子结合成分子。如此“摆谱”的懒惰元素,真是少见!又因为在常温状态下,这6种元素都是气体,所以,化学家们称它们为惰性气体元素。在元素周期表上,惰性气体元素占据了整整一列。

意外发现的光谱线

最早被发现的惰性气体元素是氦。1868年,法国天文学家詹森和英国天文学家洛克耶在观察太阳的时候,意外地发现了一条黄色的光谱线,这条光谱线与以往人们熟悉的任何一条光谱线都不同。他们经过认真研究,意识到这是一条未知元素的光谱线。他们把这个新的元素命名为“Helium”,在希腊语中,这个词的意思是“太阳”。这就是氦。

消息一出,世界为之轰动。为了纪念这一发现,人们铸造了一块金牌,正面雕刻着传说中驾着四匹马战车的太阳神阿波罗,背面雕刻着詹森和洛克耶的头像,并且在头像下面刻上了氦的发现过程。

惰性气体家族

在发现氦元素后,人们一直认为氦是太阳上的元素,地球上应该没有。可是,英国化学家威廉·拉姆齐让人们认识到,这种看法是错误的。他在实验室做研究时发现了氦气,并且成功制备出了氦气。随后,拉姆齐致力于从空气中分离惰性气体,并且相继发现了氖、氩、氪、氙这4种气体。

然而,事情并未结束。在19世纪末20世纪初,卢瑟福、居里夫妇、德比纳等人在研究放射性元素的时候,分别发现了钍射气、镭射气、锕射气等一些放射性气体。拉姆齐虽然没有在实验室中研究过这些气体,可是,他却敏锐地指出,这几种气体其实都是一样的,是同一种气体,而且也是一种惰性气体。他把这种惰性气体命名为氡。

最终,实验证明了他的预言。至此,6种惰性气体都被发现了,而且可以说是拉姆齐一个人发现的,他是名副其实的“惰性气体之父”。拉姆齐的伟大,在于他为元素周期表添上了原来不存在的一列——惰性气体元素,他因此获得了1904年的诺贝尔化学奖。

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