第 18 族:稀有氣體這一行
第 18 族是週期表的最後一行,包含氦、氖、氬、氪、氙、氡和人工合成元素鿫。它們的最外層已填滿,所以幾乎不起反應。稀有氣體家族頁面涵蓋六個天然成員,而本頁則看整行元素。
填滿的最外層:ns² np⁶
從氖往下,每種電子組態都以 ns² np⁶ 結尾,即八個最外層電子,如氬([Ne] 3s² 3p⁶)。氦是 1s²,兩個電子填滿了它唯一的電子層。由於沒有可得到的電子,而且電子被抓得很緊,這些原子不形成離子,所以它們常見的電荷列為 0。
氦的 1s² 符合第 2 族的 ns² 模式,少數化學家主張它應該放在鈹的上方,但它的行為完全就像稀有氣體。
沿著這一族往下的趨勢
原子越來越大,對最外層電子的束縛也越來越鬆:第一游離能從氦的 24.587 eV(所有元素中最高)降到氬的 15.76 eV 和氡的 10.745 eV。原子之間的微弱吸引力變強,所以沸點從氦的 4.22 K 上升到氬的 87.3 K 和氡的 211.3 K。
本站只列出氪(3.0)、氙(2.6)和氡(2.2)的電負度值。電負度描述原子在鍵中拉扯電子的強度,而氦、氖和氬在一般條件下不形成穩定的化合物。
它們從哪裡來
氖、氬、氪和氙是從液態空氣中分離出來的,空氣中約有 0.93% 是氬。氦來自天然氣井,在那裡它由岩石中鈾和釷的放射性衰變累積而成;氡本身是鈾衰變的產物,可能滲入地下室。它們的名稱訴說著故事:氖的意思是「新」,氬是「懶惰」,氪是「隱藏」,氙是「陌生人」。
鿫與舊的第 0 族
1894 年發現氬時,週期表中沒有位置容納不起反應的元素,所以新增了一行,最初稱為第 0 族。鿫(118)以物理學家尤里·奧加涅相命名,如今使這一行完整。只製造出少數幾個原子,所以它的性質是預測的;有些計算顯示它在室溫下會是固體。
第 18 族:沿族向下的性質變化
點擊欄位標題即可排序。
| 2 | 氦 | He | 2 | 0 | — | 140 | 0.95 K (-272.2 °C) | 0.179 g/L |
| 10 | 氖 | Ne | 8 | 0 | — | 154 | 24.56 K (-248.6 °C) | 0.9 g/L |
| 18 | 氬 | Ar | 8 | 0 | — | 188 | 83.81 K (-189.3 °C) | 1.784 g/L |
| 36 | 氪 | Kr | 8 | 0 | 3 | 202 | 115.78 K (-157.4 °C) | 3.733 g/L |
| 54 | 氙 | Xe | 8 | 0 | 2.6 | 216 | 161.4 K (-111.7 °C) | 5.894 g/L |
| 86 | 氡 | Rn | 8 | 0 | 2.2 | 220 | 202 K (-71.1 °C) | 9.73 g/L |
| 118 | 鿫 | Og | 8 | — | — | — | — | — |