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芬蘭科學家合成惰性氣體元素氬化合物

芬蘭赫爾辛基大學的科學家在24日出版的英國《自然》雜志上報告說，他們合成了惰性氣體元素氬的穩定化合物--氟氬化氫，分子式為HArF。這樣，6種惰性氣體元素氦、氖、氬、氪、氙和氡中，就只有原子量較小的氦和氖尚未被合成穩定化合物了。惰性氣體可廣泛應用于工業、醫療、光學應用等領域，HArF模型合成惰性氣體穩定化合物有助于科學家進一步研究惰性氣體的化學性質及其應用技術。

在惰性氣體元素的原子中，電子在各個電子層中的排列，剛好達到穩定數目。因此原子不容易失去或得到電子，也就很難與其它物質發生化學反應，因此這些元素被稱為"惰性氣體元素"。

在原子量較大、電子數較多的惰性氣體原子中，外層的電子離原子核較遠，所受的束縛相對較弱。如果遇到吸引電子強的其他原子，這些外層電子就會失去，從而發生化學反應。1962年，加拿大化學家合成了氙和氟的化合物。此后，氡和氪各自的化合物也出現了。

原子越小，電子所受約束越強，元素的"惰性"也越強，因此合成氦、氖和氬的化合物更加困難。赫爾辛基大學的科學家使用一種新技術，使氬與氟化氫在特定條件下發生反應，形成了氟氬化氫。它在低溫下是一種固態穩定物質，遇熱又會分解成氬和氟化氫。科學家認為，使用這種新技術，也可望分別制取出氦和氖的穩定化合物。

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在加拿大工作的英國年輕化學家巴特列特(N.Bartlett)一直從事無機氟化學的研究。自1960年以來，文獻上報道了數種新的鉑族金屬氟化物，它們都是強氧化劑，其中高價鉑的氟化物六氟化鉑(PtF6)的氧化性甚至比氟還要強。巴特列特首先用PtF6與等摩爾氧氣在室溫條件下混合反應，得到了一種深紅色固體，經X射線衍射分析和其他實驗確認此化合物的化學式為O2PtF6，其反應方程式為:

O2+PtF6→O2PtF6

這是人類制得O+2的鹽，證明PtF6是能夠氧化氧分子的強氧化劑。巴特列特頭腦機敏，善于聯想類比和推理。他考慮到O2的電離能是1175.7千焦/摩爾，氙的電離能是1175.5千焦/摩爾，比氧分子的電離能還略低，既然O2可以被PtF6氧化，那么氙也應能被PtF6氧化。他同時還計算了晶格能，若生成XePtF6，其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩爾。這說明XePtF6一旦生成，也應能穩定存在。于是巴特列特根據以上推論，仿照合成O2PtF6的方法，將PtF6的蒸氣與等摩爾的氙混合，在室溫下竟然輕而易舉地得到了一種橙色固體XePtF6:

Xe+PtF6→XePtF6 該化合物在室溫下穩定，其蒸氣壓很低。它不溶于非極性溶劑四氯化碳，這說明它可能是離子型化合物。它在真空中加熱可以升華，遇水則迅速水解，并逸出氣體:

2XePtF6+6H2O→2Xe↑+O2↑+2PtO2+12HF

具有歷史意義的第一個含有化學鍵的"惰性"氣體化合物誕生了，從而很好地證明了巴特列特的正確設想。1962年6月，巴特列特在英國Proccedings of the Chemical Society雜志上發表了一篇重要短文，正式向化學界公布了自己的實驗報告，一下震動了整個化學界。持續70年之久的關于稀有氣體在化學上完全惰性的傳統說法?；瘜W家們開始改變了原來的觀念，摘掉了冠以稀有氣體頭上名不副實的"惰性"的帽子，拆除了人為的樊籬，很快形成了一個合成和研究新的稀有氣體化合物的熱潮，開辟了一個稀有氣體化學的新天地。

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