Ⅰ 稀有氣體化合物是什麼樣子的
1868年,法國天文學家詹森和英國天文學家洛克耶同時從太陽光譜中發現第一個稀有氣體氦。27年後即1895年,英國化學家拉姆賽在地球上發現它。拉姆賽在1894~1898年先後發現氬、氪、氖、氙,1908年發現最後一個稀有氣體氡。
1896年,拉姆賽首先將當時發現的氦和氬排進元素周期表中,放置在鹵素與鹼金屬之間。
1906年,建立化學元素周期系的俄羅斯化學家門捷列夫生前最後一次修訂元素周期表,把當時已發現的稀有氣體排進元素周期表中,列為零族,表明它們的化合價為0,也就是沒有化合價,因為它們不與其他元素結合成化合物,它們是「懶惰」的一族。由此它們被稱為惰性氣體。事實上拉姆賽在發現氬後給它的命名就表示懶惰。
可是,早在1902年7月24日義大利卡里亞里大學化學教授奧多(1865~1954年)寫給拉姆賽的信中談到:「門捷列夫元素分類中元素的化合價不僅按橫的方向遞變,也按豎的方向變化。」他認為放置在鹵素與鹼金屬之間的惰性氣體可能與其他元素結合成化合物,因為碘與鹵素形成ICl3和IF5,能與鹼金屬形成KI3和CsI3,表明在斜線下的元素具有變價,Kr和Xe可能出現化合物。
1902年8月4日拉姆賽在給奧多的復信中也談到:「長時間以來我認為氪和氙可能比其他惰性氣體更易與其他元素化合,但如何實現,我只得到3~4立方厘米的氪氣,希望在下半年進行一些實驗。」又說:「這些氣體,特別是氦,看來在高溫下能夠化合,不過這些化合物如果形成,也可能在較低溫度下分解。這是無機化合物中完全未知的問題。」
1925年,英國《皇家學會學報》刊出盧瑟福實驗室研究人員波摩的文章,聲稱製得氖與鎢、汞、碘、磷以及硫的化合物,但不是確定性的。
1932年,德國《自然》雜志刊出安特勞波夫等人的文章,報道成功獲得氪的氯化物。但是另一些人重復他們的實驗時失敗。一年後他們在同一雜志上刊登文章,承認他們的失敗。
1933年,美國《化學會雜志》刊出約斯特和卡耶的文章,指出氖和氟在放電中不發生任何反應,光化學作用也無效果。
不過,就在1933年,美國化學家、1954年諾貝爾化學獎獲得者鮑林根據離子半徑,預言一些氪和氙的化合物KrF6、XeF6、H4XeO6等應是存在的。
一直到20世紀60年代,美籍英國化學家巴特利特和勞曼在加拿大不列顛哥倫比亞大學任教期間發現到六氟化鉑(PtF6)蒸氣與氧氣反應,生成固體化合物O2PtF6。這是一個不尋常的發現,氧氣轉變成陽離子O2+。不久巴特利特認為氙氣(Xe)按同樣情況也可以與PtF6反應,因為氙的第一電離能為12.13電子伏特,比分子氧的第一電離能12.2電子伏特低。
電離能是指元素氣態原子失去電子成為陽離子所需要的能量,失去第一個電子所需要的能量稱為第一電離能,依此類推。電離能的大小不僅可以衡量元素氣態原子失去電子能力的強弱,也可以表明元素通常易呈現的價態。現在氙的第一電離能比氧的第一電離能低,說明氙也能夠甚至是較易與PtF6反應。
巴特利特將氙氣通入裝有紅色PtF6蒸氣的燒瓶中時,反應發生,橙黃色煙充滿燒瓶,固體物沉積在燒瓶內壁。經分析確定固體物是Xe+PtF6。第一個惰性氣體化合物誕生了。
1962年6月《英國化學》發表1962年5月4日收到的巴特利特的報告。短短數百字,除說明他的實驗結果外,還指出它是一個穩定化合物,不溶於四氯化碳,在室溫下幾乎不揮發,在真空中加熱時升華,升華物遇水蒸氣迅速水解,放出氙氣和氧氣。
一些化學家們進行了同樣的實驗,證實了巴特利特的報告,更證明氙不僅與六氟化鉑反應,而且能與釕、銠、鈈的六氟化物發生化學反應。
之後,美國阿貢國家實驗室幾位研究人員將氟與氙按5∶1混合在鎳制容器中加熱,生成XeF4的簡單化合物。
這個結果公布後不久,XeF2利用光化學和加熱的方法製得。同時XeF6在美國三個實驗室和南斯拉夫的一個實驗室中製成。
很快一種爆炸性的氙的氧化物XeO3和一種穩定性的氧氟化物XeOF4被發現。放射性氡在示蹤實驗中表明也能與氟反應。
1963年美國淡泊大學格羅斯等人將氪和氟的混合物在-187℃經受高壓電流放電,得到四氟化氪,後來被其他人鑒定是二氟化氪(KrF2)。
接著一系列含氪的化合物KrFSbF6、KrFTaF6、KrFSb2F11等等相繼出現。
第一個含氙氮鍵的化合物FXeN(SO2F)2在1973年由美國堪薩斯州大學幾位化學家們製得。
放射性稀有氣體氡在示蹤實驗中表明也能與氟反應。
較輕的氦、氖、氬的化合物尚未發現。氪化合物的穩定性具有邊緣界限,例如KrF2在0℃以上就分解。氬的化合物可能在低溫下激發製得,但可能是不穩定的。
現在已知約200種氙的化合物,包括鹵化物、氧化物、氧氟化物、氟硫酸鹽等。
惰性氣體化合物的發現促使化學家們摘掉了它們「懶惰」的帽子,為化學家們開拓了一個新的研究領域,更沖擊了關於原子結構最外層8電子的穩定性概念。
稀有氣體化合物中的鍵表明它們和許多鹵素化合物中的鍵相似,如ClF3、BrF3、BrF5和IF5等。義大利化學教授奧多和美國化學家鮑林的預言得到證實。
Ⅱ 化學鍵有哪些
化學鍵是純凈物分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱。使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵。
離子鍵、共價鍵、金屬鍵各自有不同的成因,離子鍵是通過原子間電子轉移,形成正負離子,由靜電作用形成的。共價鍵的成因較為復雜,路易斯理論認為,共價鍵是通過原子間共用一對或多對電子形成的,其他的解釋還有價鍵理論,價層電子互斥理論,分子軌道理論和雜化軌道理論等。金屬鍵是一種改性的共價鍵,它是由多個原子共用一些自由流動的電子形成的。
Ⅲ n2o4裡面有哪些化學鍵
每個N2O4分子中存在5個σ鍵,2個由三原子四電子π鍵形成的六原子八電子大π鍵
Ⅳ B2H4分子之間存在氫鍵嗎
摘要 B2H4分子之間存在氫鍵的,B原子是sp。
Ⅳ 超強鹼的目前世界上最強鹼
過去一般認為,三甲基硅烷基氯化鎂[Me3SiMgCl]是目前已知的能以溶液形式存在的最強的鹼。其對應的共軛酸為三甲基硅烷[Me3SiH],其pKa=70。用一倍物質的量的硅化鎂固體和三倍物質的量的一氯甲烷反應可以製得三甲基硅烷基氯化鎂。反應如下:
3CH3Cl + Mg2Si = (CH3)3SiMgCl + MgCl2
用三甲基硅烷液體作為溶劑,溶解提取出生成的三甲基硅烷基氯化鎂,即得到20%-40%的鹼液。
從組成上來看,可以認為這是一種格氏試劑。
氟化銀和B2H4反應得Ag[BH2BH2F],再與LiH緩慢作用,製得AgB2H5。其結構如右圖所示:
相當於銀原子取代了乙硼烷中位於氫橋鍵上的氫原子的位置。一價銀離子離去後,剩下一個二中心二電子的「孤電子對橋」,它極易結合一個質子形成其共軛酸——乙硼烷。乙硼烷的pKa=110,事實上B2H6中的氫已經帶有負電荷,B2H5-和質子這個反應相當於氧化還原反應。
AgB2H5隻存在用丁硅烷(Si4H10)作為溶劑的溶液中。B-Ag-B為離子性很強的共價結構。低溫下穩定,常溫下易爆炸分解為單質銀、氫氣及高級硼氫化合物。
理論上來說,氫化鋰和B2H4反應會直接製得LiB2H5,為離子化合物。這種化合物鹼性極強,活性極大。其丁硅烷溶液是最強的鹼性溶液之一。 施洛瑟鹼(Schlosser鹼)是一種超強鹼,由烷基鋰及醇鉀混合而成。最常見的施洛瑟鹼是正丁基鋰與叔丁醇鉀的混合物。
因為鋰和醇基中氧的親和力,正丁基鋰和叔丁醇鉀交換陽離子成為正丁基鉀及叔丁醇鋰,而正丁基鋰的鋰被鉀置換後,使得正丁基的離子性變強,因此整體的鹼性也隨之增加。
施洛瑟鹼的命名是紀念其發現者曼弗雷德·施洛瑟
類施洛瑟鹼的原理和施洛瑟鹼類似,是利用交換陽離子的原理生成一個鹼性較弱的路易斯加合物,並釋放惰性更大的陽離子和活性更強的鹼性陰離子。例如:芳香基銀的甲苯溶液中加入二異丙基亞氨基銫,因為銀和亞胺基氮的親和力,芳香基銀和二異丙基亞氨基銫交換陽離子形成芳香基銫和二異丙基亞氨基銀(如果二異丙基亞氨基銫過量則還會生成Cs[AgN2(R2)2])絡合物),同樣使芳香基離子性變強,體系鹼性增強。AgB2H5的Si4H10溶液中加入二異丙基亞氨基銫將會爆炸。 三甲基硅烷基氯化鎂、AgB2H5、LiB2H5是能夠以溶液的形式存在的最強鹼,但如果說三甲基硅烷基氯化鎂、AgB2H5、LiB2H5是普遍意義上的最強鹼,那還差之甚遠。固體超強鹼,如Li4C、Mg2Si、Na3B(硼化三鈉)等,其對應的共軛酸pKa值往往超過120,甚至達到150-160。他們的鹼性強到幾乎不能夠以溶液形態存在。例如:Na3B溶解於丁硅烷Si4H10會發生配位反應,生成[(Si4H10)B4]12-而後析出氫化鈉形成硼硅加合物。另外有些鹼如Li3N、Ag3N等,難溶於大多數有機溶劑,卻能在固相中發生很強的鹼性反應。他們也被稱為固體超強鹼。
Ⅵ 化學鍵都包括哪些
化學鍵(chemical
bond)是指分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱。高中定義:使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵。
包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵、極性鍵、非極性鍵、配位鍵等。
Ⅶ 化學鍵包括哪些鍵
化學鍵(chemical
bond)是指分子或晶體內相鄰原子(或離子)間強烈的相互作用。
化學鍵可大致分為兩種,一種是離子鍵,就是一個原子的最外層電子圍著另一個原子轉,比如NaCl,就是Na的最外層電子電離,圍著Cl原子轉,這樣Na的電子層結構由2-8-1變為2-8,Cl的電子層結構由2-8-7變為2-8-8,都達到最外層8個電子的穩定結構,Na失去電子顯正價,Cl得到電子顯負價;
另一種是共價鍵,比如CO2,C原子的電子層結構為2-4,O原子的電子層結構為2-6,C原子拿出最外層兩個電子與其中一個O原子結合成兩個共用電子對,又拿出最外層兩個電子與另一個O原子結合成兩個共用電子對,共用電子對同時圍著兩個原子轉,這樣C和O都達到最外層8個電子的穩定結構,電子對更多的是圍著O轉,所以可以視為C顯正價,O顯負價;
Cl2等單質的化學鍵也是共價鍵,兩個Cl原子形成一個共用電子對,都達到最外層8個電子的穩定結構,電子對不更多圍著哪個原子轉,所以兩個Cl都顯0價;
有的化合物既有離子鍵又有共價鍵,比如NaOH,O與H之間有一個共價鍵,「OH」形成一個原子團,與Na之間有一個離子鍵;
對於H原子來說,最外層2個電子是穩定結構,8個不是;
有的化合物中原子不都達到最外層8個電子的穩定結構,比如BF3中的B;
只有共價鍵的(比如CO2)是共價化合物,只有離子鍵的(比如NaCl)是離子化合物,都有的(比如NaOH也是)離子化合物。
1、共價鍵的形成是成鍵電子的原子軌道發生重疊,並且要使共價鍵穩定,必須重疊部分最大。由於除了s軌道之外,其他軌道都有一定伸展方向,因此成鍵時除了s-s的σ鍵(如H2)在任何方向都能最大重疊外,其他軌道所成的鍵都只有沿著一定方向才能達到最大重疊。
2、舊理論:共價鍵形成的條件是原子中必須有成單電子,自旋方向必須相反,由於一個原子的一個成單電子只能與另一個成單電子配對,因此共價鍵有飽和性。如原子與Cl原子形成HCl分子後,不能再與另外一個Cl形成HCl2了。
3、新理論:共價鍵形成時,成鍵電子所在的原子軌道發生重疊並分裂,成鍵電子填入能量較低的軌道即成鍵軌道。如果還有其他的原子參與成鍵的話,其所提供的電子將會填入能量較高的反鍵軌道,形成的分子也將不穩定。像HCL這樣的共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物
Ⅷ 化學鍵都包括哪些
化學鍵(chemical bond)是指分子內或晶體內相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統稱.高中定義:使離子相結合或原子相結合的作用力通稱為化學鍵.
包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵、極性鍵、非極性鍵、配位鍵等.
Ⅸ 有哪些化學鍵
化學鍵主要包括兩類,共價鍵和離子鍵。籠統地講,配位鍵也屬於共價鍵的范疇。共價鍵主要包括σ鍵,Π鍵兩種,通過共用電子成鍵。離子鍵主要是兩個電負性相差較大的原子通過得失電子所成的鍵