氙:氙是一種非金屬元素，化學符號Xe。元素周期表中第18族元素之一，原子 -百科知識中文網

概述

氙（舊譯作氠、氥）是一種化學元素，它的元素符號是Xe，它的原子序數是54，是一種無色無味的稀有氣體，

放電時呈藍色。在地球大氣層中存在痕量的氙。氙與其他同族元素，本來由於不易與其他物質產生化學作用被稱為惰性氣體（現改作稀有氣體），但自從1962年起，陸續發現了氙的化合物。第一種氙的化合物是巴特列特製得的六氟合鉑酸氙。目前已知氙有80多種化合物，包括氟化物（二氟化氙、四氟化氙、六氟化氙）、氫化物及氘化物、以及高氙酸鈉。三氧化氙具有高度爆炸性。除了個別化合物外，氙化合物都是無色的。已知的氙的穩定同位素有9種（參見氙的同位素）。它還有40種不穩定的放射性同位素。氙的放射性同位素是研究太陽系早期歷史的重要工具。氙-135是核裂變的產物之一，並用作核反應堆的中子吸收劑。氙可以用於製造氙光燈和氙弧燈，也是一種全身麻醉劑。第一台準分子雷射器就使用了氙的激發二聚體Xe2作為雷射活性媒質，最早的雷射器使用氙光燈作為雷射泵。氙被用於搜尋假想的大質量弱相互作用粒子，它是新型太空飛行器離子推進器中的推進劑。

性質

物理性質

氙在常溫常壓下為無色無臭無毒的惰性氣體，在放電管中為藍色至綠色的氣體。
原子半徑：4.05Å
共價半徑：209pm；1.31Å
沸點：-108.10℃（101.325kpa）
三相點：16.130K
氣體密度：5.89kg·m-3(273.15K,101.325kpa)
液體密度：3057kg·m-3(-108.10℃，101.325kpa)
氣液體積比：518.9
介電常數：1.001238（298K，101.325kpa）
磁化率：-43×10-1cgs·mol-1（298K，101.325kpa）
折射率：1.000702(g,273K,101.325KPa,5893A)
比容：0.180m3·kg-1(294.3K,101.325kPa)
臨界溫度：289.74K
臨界壓力：5764kPa
臨界密度：1100.0kg·m-3
熔化熱：17.49kJ·kg-1(161.4K，81.6kPa)
氣化熱：96.30KJ·kg-1(165.1K,101.325kpa)

比熱容：Cp=160.03J/(kg·K)(g,298K,101.325kpa)；Cv=96.41J/(kg·K)(g，298K,101.325kpa)
比熱比：Cp/Cv=1.67(g,298K,101.325kpa)
蒸氣壓：2634kPa(253K)；4175kPa(273K)；5147kPa(283K)
粘度：0.02110mPa·S(g，273K,101.325kPa)；0.528mPa·S(l，289.74k)
表面張力：18.7mN·m-1(163K)
導熱係數：0.005192W·m-1·K-1(273K,101.325kPa)；165.014kh0.07322W·m-1·K-1
1962年以前，科學家只能在放電管裡面觀察到短壽命的化合物和不穩定的水合物、包合物。包合物是稀有氣體原子被有機或無機化合物包含在晶體間隙之中，比如醌醇能把氙包含在晶體中。
一直到1962年，英國氟化學家巴特利特（N.Bartlett）在研究六氟化鉑（PtF 6）時發現，它的強氧化性能把氧氣分子氧化為二氧基陽離子（O 2 + ），形成O 2 + [PtF 6]。考慮到氧分子的第一電離能與氙的第一電離能接近（氧為1175.7kJ/mol，氙為1171.5kJ/mol），氙有可能像氧氣一樣發生類似的化合反應。於是，他把PtF 6蒸汽與過量的氙在室溫下混合，立即產生了紅色的晶體：經 X射線分析，證明這是氙的化合物，XePtF 6（在一些資料寫作Xe + PtF 6 − ，比如現在人民教育出版社出版的高中化學教材）。然而有點諷刺的是，後來有人直接把氟氣和氙氣直接混合，在紫外線下就產生了最簡單的氟化物：XeF 2。

化學性質

電子排布：[Kr]5s25p6
電負性：2.60（泡林標度）
化學鍵能：Xe-O：84kJ ·mol-1
氧化態：Xe(0)， Xe(II)， Xe(IV)， Xe(VI)， Xe(VIII)
晶體結構：面心立方晶胞；a = 620.23 pm
電離能(kJ /mol)：I1：1170.4；I2： 2046；I3： 3097；I4： 4300；I5： 5500；I6： 6600；I7： 9300；I8： 10600；I9： 19800；I10： 23000
氙的電子構型非常穩定，且它的電離能相對較大，因此在化學上顯惰性，只與強的氧化劑反應。

化合物

氟化反應與氟化氙

氙氣與氟氣直接混合，可以得到無色的XeF2,XeF4與XeF6晶體[6] ，氙與氟的比例不同，得到的主產物不同[6] ：
Xe:F2=2:1，1273K,1.03×105Pa[7] 或298K,紫外線光照[6] ：；
Xe:F2=1:5，873K,6.18×105Pa：；
Xe:F2=1:20，573K,6.18×105Pa：；
若使用鎳、鈷和鈣的氟化物作為催化劑能顯著提高上述反應速率，使用Ag2O或Ni2O3則可以在零度時引起氟和氙的爆炸反應。一些氟化物則對反應催化具有選擇性，例如在Xe：F2=1:10，溫度為120℃時，使用氟化鎂作為催化劑，產物只有XeF2，若使用二氟化鎳作為催化劑，產物則只有XeF6。
氙的三種氟化物在室溫下都能穩定存在。
若將XeF2溶於水中，則與水緩慢反應，又得到氙氣：
XeF4與水反應時，一半發生反應，另一半則歧化為Xe(0)與Xe(VI)：，反應過程中有疑似XeOF2的黃色中間產物。
XeF6與水發生的是水解反應：，生成的XeOF4則進一步與水反應，直到完全水解：。生成的XeO3可以溶解於水並穩定存在，不會進一步氧化水。鹼性時，XeF6會歧化為不溶解的高氙酸鹽與氙氣。
氙的氟化物都是強的氧化劑與氟化劑，在工業生產上有實際用途，例如一些有機物的氟化，使用的就是XeF2。

含氧化合物

氙的氧化物有XeO3與XeO4，對應的酸根為氙酸根(HXeO4-)與高氙酸根(XeO64-)。

XeO3可用XeF4或XeF6與水反應製得[6] ，XeO3在酸性與中性溶液中穩定，在鹼性溶液中以HXeO4-形式存在，並且不穩定，易分解或歧化。
XeO4可由高氙酸鋇與硫酸複分解製得[6] ：，XeO4是一種穩定性差，易爆炸的黃色固體，氧化性極強。
除上邊所述的XeF6歧化製法，高氙酸鹽亦可通過XeO3的鹼溶液與臭氧反應製得。

複合氟化物

在氙的化合物的發現史上，複合氟化物占有重要的地位。氙的第一個真正意義上的化合物正是複合氟化物氟鉑酸氙（Xe+PtF6-)，它是用Xe與強氧化劑PtF6混合產生的：。隨著Xe與PtF6的用量的不同，氟鉑酸氙的組成可以在Xe+：PtF6-=0.5:1之間變化。氟鉑酸氙是一種發粘的橙黃色固體，在室溫下穩定，遇水分解出氙，氧氣，氟化氫和二氧化鉑(IV)。其他一些金屬的六氟化物也可以與氙反應生成形如XeMF6的化合物。
將氙、氟和固態PF5混合併輝光放電，可以生成不穩定的XePF6，同時氙、氟和玻璃儀器反應產生Xe2SiF6。將二氟化氙和一些金屬的五氟化物反應也可以生成XeMF6型的化合物。

其它化合物

含有Xe-N鍵與Xe-C的化合物均被發現，典型代表是FXeN(SO2F)2與[Xe(C6F5)]·[C6F5BF3] 。
氙還有氫醌包合物形式的化合物，其中氙被捕集至氫醌的晶格之中。

研究歷史

氙於1898年7月由拉姆齊（William Ramsay）和特拉維斯（Morris W.Travers）在倫敦大學學院發現。在此之前，他們從液態空氣中提取了氖，氬和氪，並且疑惑它是否包含其它氣體。工業家Ludwig Mond給了他們一台新的液態空氣機，他們用它提取了更多的稀有氣體氪。經過多次蒸餾，他們終於分離出了一種更重的氣體，在真空管中它發出漂亮的藍色光芒。他們意識到它是氣體元素“惰性”組的又一個成員，因為其在化學上是惰性的。他選擇“ξένος(xenos)”這個希臘文命名氙，意為“陌生的”[6] 。
在“惰性氣體”中，氙的化合物（含有化學鍵的）是最先被發現的。巴特列（Neil Bartlett）於1962年將PtF6蒸汽與Xe混合，得到了橙黃色的XePtF6晶體，打破了化學界中持續60年之久的“稀有氣體對化學反應完全惰性”的神話。[1] [6] 21世紀，超過100種氙的化合物已經被製造出來。

同位素

氙的同位素中，110Xe至147Xe均被實驗室製得，其中能穩定存在的是124Xe,126Xe,128Xe~132Xe,134Xe與136Xe，自然界中豐度最大的是132Xe。

製備方法

氙在空氣中的儲量達到19.5億噸，因此通過分餾液態空氣是製取氙的良好途徑。氙是空分工業的副產物。首先液化空氣，分餾出液氧，稀有氣體即富集於其中，通過進一步分餾，提純可分離出稀有氣體的混合液。173K時使用活性炭吸附，Ar，Kr與Xe被吸附，通過改變溫度及其他條件，可以獲得氙。

套用領域

廣泛用於電子、光電源工業，還用於氣體雷射器和等離子流中。
用氙氣充的燈泡與相同功率的充氬燈泡相比具有發光率高、體積小、壽命長、省電等優點。

有極高的發光強度，充填的長弧氙燈俗稱“小太陽”，光的色彩好，用於拍攝彩色電影；又由於透霧能力特彆強，可用作有霧導航燈，廣泛用於機場、車站、碼頭。

氙燈凹面聚光後可生成2500℃高溫，可用於焊接或切割難熔金屬，如鈦、鉬等。

還是一種沒有副作用的深度麻醉劑，X光攝影的造影劑。
也被用作禁止X射線。此外，在原子核反應堆和高能物理方面也有很多用途。

元素分布

空氣中含量：約90ppm；
地殼中含量：2×10-6ppm；
元素在海水中的含量：1×10-4ppm ；
大氣中的Xe主要來自原始生成，岩石圈、小行星、隕石通過風化作用釋放出其中的稀有氣體。宇宙射線和其他高能粒子的核反應也能產生少量Xe。

氣體危害

健康危害

侵入途徑：吸入。
健康危害：對人的危害與氬相似。人吸入混有70%氙氣的氧，引起輕度麻醉，約經3分鐘即意識喪失。

毒理學資料及環境行為

危險特性：若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。

化學元素周期表

族→

電子層

0族電子數

周期↓

I A

1
H
氫

2
He
氦

II A

III A

IV A

V A

VI A

VII A

3
Li
鋰

4
Be
鈹

5
B
硼

6
C
碳

7
N
氮

8
O
氧

9
F
氟

10
Ne
氖

L
K

8
2

11
Na
鈉

12
Mg
鎂

13
Al
鋁

14
Si
矽

15
P
磷

16
S
硫

17
Cl
氯

18
Ar
氬

M
L
K

8
8
2

III B

IV B

V B

VI B

VII B

VIII

I B

II B

19
K
鉀

20
Ca
鈣

21
Sc
鈧

22
Ti
鈦

23
V
釩

24
Cr
鉻

25
Mn
錳

26
Fe
鐵

27
Co
鈷

28
Ni
鎳

29
Cu
銅

30
Zn
鋅

31
Ga
鎵

32
Ge
鍺

33
As
砷

34
Se
硒

35
Br
溴

36
Kr
氪

N
M
L
K

8
18
8
2

37
Rb
銣

38
Sr
鍶

39
Y
釔

40
Zr
鋯

41
Nb
鈮

42
Mo
鉬

43
Tc
鎝

44
Ru
釕

45
Rh
銠

46
Pd
鈀

47
Ag
銀

48
Cd
鎘

49
In
銦

50
Sn
錫

51
Sb
銻

52
Te
碲

53
I
碘

54
Xe
氙

O
N
M
L
K

8
18
18
8
2

55
Cs
銫

56
Ba
鋇

57-
71
鑭系

72
Hf
鉿

73
Ta
鉭

74
W
鎢

75
Re
錸

76
Os
鋨

77
Ir
銥

78
Pt
鉑

79
Au
金

80
Hg
汞

81
Tl
鉈

82
Pb
鉛

83
Bi
鉍

84
Po
釙

85
At
砹

86
Rn
氡

P
O
N
M
L
K

8
18
32
18
8
2

87
Fr
鍅

88
Ra
鐳

89-
103
錒

104
Rf
鑪

105
Db

106
Sg

107
Bh

108
Hs

109
Mt

110
Ds
鐽

111
Rg
錀

112
Uub

113
Uut

114
Uuq

115
Uup

116
Uuh

117
Uus

118
Uuo

鑭系元素

57
La
鑭

58
Ce
鈰

59
Pr
鐠

60
Nd
釹

61
Pm
鉕

62
Sm
釤

63
Eu
銪

64
Gd
釓

65
Tb
鋱

66
Dy
鏑

67
Ho
鈥

68
Er
鉺

69
Tm
銩

70
Yb
鐿

71
Lu
鑥

錒系元素

89
Ac
錒

90
Th
釷

91
Pa
鏷

92
U
鈾

93
Np
鎿

94
Pu
鈽

95
Am
鎇

96
Cm
鋦

97
Bk
錇

98
Cf
鐦

99
Es
鑀

100
Fm
鐨

101
Md
鍆

102
No
鍩

103
Lr
鐒

拼音是xian的漢字

拼音是xian的漢字共有156個，如下：

涎 |纖 |險 |餡 |限 |掀 |先 |線 |縣 |現 |顯 |閒 |獻 |嫌 |陷 |鮮 |弦 |銜 |鹹 |杴 |仙 |腺 |賢 |憲 |舷 |羨 |蘚 |峴 |癇 |秈 |嫻 |蜆 |獫 |祆 |躚 |醯 |暹 |氙 |鷳 |筅 |仚 |伭 |佡 |僊 |僩 |僲 |僴 |咞 |哯 |啣 |嘕 |垷 |奾 |妶 |姭 |娨 |娹 |婱 |嫺 |嫻 |尟 |尠 |屳 |峴 |嶮 |嶮 |幰 |廯 |忺 |憪 |憲 |憸 |撏 |揱 |搟 |撊 |撏 |攇 |晛 |枮 |櫶 |毨 |澖 |瀗 |灦 |烍 |獮 |獫 |獮 |玁 |玹 |珗 |現 |甉 |癇 |癎 |県 |睍 |礥 |禒 |秈 |箲 |粯 |絃 |絤 |綖 |綫 |線 |縣 |繊 |線 |羨 |胘 |臔 |臽 |苮 |蘚 |蚿 |蛝 |蜆 |衘 |褼 |誢 |誸 |譣 |豏 |賢 |贒 |赻 |蹮 |躚 |軐 |銜 |鋧 |鍁 |鍌 |鑦 |閑 |陥 |険 |韅 |韯 |韱 |顕 |顯 |馦 |鮮 |鱻 |鶱 |鷳 |鷴 |鷼 |麙 |麲 |黹 |鼸

氙

基本信息

概述

性質