【转帖】稀有气体元素的化合物！

历史的发展颇具戏剧性，就在鲍林否定其预言的第二年，第一个稀有气体化合物——六氟合铂酸氙（XePtF6）竟奇迹般地出现了，并以它独特的经历和风姿震惊了整个化学界，标志着稀有气体化学的建立，开创了稀有气体化学研究的崭新领域。
在加拿大工作的英国年轻化学家巴特列特（N．Bartlett）一直从事无机氟化学的研究。自1960年以来，文献上报道了数种新的铂族金属氟化物，它们都是强氧化剂，其中高价铂的氟化物六氟化铂（PtF6）的氧化性甚至比氟还要强。巴特列特首先用PtF6与等摩尔氧气在室温条件下混合反应，得到了一种深红色固体，经X射线衍射分析和其他实验确认此化合物的化学式为O2PtF6，其反应方程式为：
O2＋PtF6→O2PtF6
这是人类第一次制得O+2的盐，证明PtF6是能够氧化氧分子的强氧化剂。巴特列特头脑机敏，善于联想类比和推理。他考虑到O2的第一电离能是1175.7千焦／摩尔，氙的第一电离能是1175.5千焦／摩尔，比氧分子的第一电离能还略低，既然O2可以被PtF6氧化，那么氙也应能被PtF6氧化。他同时还计算了晶格能，若生成XePtF6，其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦／摩尔。这说明XePtF6一旦生成，也应能稳定存在。于是巴特列特根据以上推论，仿照合成O2PtF6的方法，将PtF6的蒸气与等摩尔的氙混合，在室温下竟然轻而易举地得到了一种橙黄色固体XePtF6：
Xe＋PtF6→XePtF6
该化合物在室温下稳定，其蒸气压很低。它不溶于非极性溶剂四氯化碳，这说明它可能是离子型化合物。它在真空中加热可以升华，遇水则迅速水解，并逸出气体：
2XePtF6＋6H2O→2Xe↑+O2↑+2PtO2＋12HF
这样，具有历史意义的第一个含有化学键的“惰性”气体化合物诞生了，从而很好地证明了巴特列特的正确设想。1962年6月，巴特列特在英国Proccedings of the Chemical Society杂志上发表了一篇重要短文，正式向化学界公布了自己的实验报告，一下震动了整个化学界。持续70年之久的关于稀有气体在化学上完全惰性的传统说法，首先从实践上被推翻了。化学家们开始改变了原来的观念，摘掉了冠以稀有气体头上名不副实的“惰性”的帽子，拆除了人为的樊篱，很快形成了一个合成和研究新的稀有气体化合物的热潮，开辟了一个稀有气体化学的新天地。

认识上的障碍一旦拆除，更多的稀有气体化合物很快被陆续合成出来。就在同年8月，柯拉森（H．H．Classen）在加热加压的情况下，以1∶5体积比混合氙与氟时，直接得到了XeF4，年底又制得了XeF2和XeF6。氙的氟化物的直接合成成功，更加激发了化学家合成稀有气体化合物的热情。在此后不长的时间内，人们相继又合成了一系列不同价态的氙氟化合物、氙氟氧化物、氙氧酸盐等，并对其物理化学性质、分子结构和化学键本质进行了广泛的研究和探讨，从而大大丰富和拓宽了稀有气体化学的研究领域。到1963年初，关于氪和氡的一些化合物也陆续被合成出来了。至今，人们已经合成出了数以百计的稀有气体化合物，但却仅限于原子序数较大的氪、氙、氡，至于原子序数较小的氦、氖、氩，目前仍未制得它们的化合物，但有人已从理论上预测了合成这些化合物的可能性。1963年，皮门陶（Pimentaw）等人根据HeF2的电子排布与稳定的HF-2离子相似这一点，提出了利用核反应制备HeF2的3种设想：（1）制取TF-2，再利用氚〔3H（T）〕的β衰变合成HeF2：TF-2→HeF2＋β；（2）用热中子辐射LiF，生成HeF2；（3）直接用α粒子轰击固态氟而产生HeF2。但毛姆等人则认为，HeF2和HF-2的电子排布虽然相似，但HF-2可以看成是一个H-跟两个F原子作用成键，H-的电离能仅为22.44千焦／摩尔，而He的电离能却高达801.5千焦／摩尔，因此是否存在HeF2，在理论上是值得怀疑的，氦能否形成化合物，至今仍是个不解之谜。
稀有气体化学的建立是本世纪60年代的一件大事，具有广泛而深远的意义。稀有气体化合物的出现，打破了稀有气体完全惰性或不能形成化合物的传统观念，为元素化学开辟了一个崭新的研究领域。化学家们通过实践发明了许多新的合成方法，制备了多种具有极高氧化性的稀有气体化合物，这些化合物由于其独特的化学性质，已开始在化工生产和科学研究中得到应用，并且展示出了可喜的应用前景。稀有气体的氟化物已经开始用作多种化工过程中的氟化剂；在原子反应堆中，XeF4可用作中子减速剂和用于氙、氪的分离；在核燃料工业中用于铀、钚、镎的分离和提纯；氡的氟化物在辐射监测和大气净化方面也已开始应用；由于氙的化合物具有很强的氧化性，而且在反应后自身被还原成气体氙逸出，不给体系增加任何杂质，所以是一种优良的分析试剂；又由于氙（Ⅳ）的化合物具有奇特的光、电和磁学性质，则可用来制造特殊的光学玻璃、激光材料；XeO3对震动很敏感，爆炸后不留任何碎片或腐蚀性气体，可用作微型炸药和高能燃料；在金属及合金的精炼方面稀有气体也具有实际的应用前景。
稀有气体化合物的合成和研究更具有重大而深远的理论意义。以往的以稀有气体模型建立起来的化学键理论，都认为稀有气体外层8电子壳层是绝对稳定的。但稀有气体化合物的发现却给以往化学键理论当头一棒，出了一道不大不小的难题，对化学键理论的进一步发展无疑起到了极大的促进作用。化学家们通过对各种稀有气体化合物的几何构型、晶体结构、核磁共振谱、穆斯堡尔谱、升华热及其他结构和热力学数据的分析，来重新探索化学键的本质。目前，化学家利用杂化轨道理论、相关效应模型、分子轨道法、价键法等理论试图阐明稀有气体化合物的结构与性质的关系，并且已经取得了比较满意的成果，但也遇到了不少困难，如在解释XeF6的几何构型时，现有的各种化学键理论都无法给予满意的解释。这说明现有的化学键理论还有许多不完善之处。新的矛盾的出现必将成为化学键理论日趋完善的重要推动力。

以前还真不知道稀有气体有这么多东西，谢谢分享

一直认为稀有气体性质较“惰”。

XeF6等等很多啊，在无机里头还有专门的章节讲

稀有氣體的出現
滿足了八於體的理論
稀有氣體化合物產生卻讓八隅體概念消失
成也蕭何 敗也蕭何