| Ксенон / Xenon (Xe) | |
|---|---|
| Атомный номер | 54 |
| Внешний вид простого вещества | инертный газ без цвета, вкуса и запаха |
| Свойства атома | |
| Атомная масса (молярная масса) |
131,29 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | n/a пм |
| Энергия ионизации (первый электрон) |
1 170,0 (12,13) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s2 5p6 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 131 пм |
| Радиус иона | n/a пм |
| Электроотрицательность (по Полингу) |
2,6 |
| Электродный потенциал | 0 |
| Степени окисления | 0, +1, +2, +4, +6, +8 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 3,52 (при -109°C) г/см³ |
| Удельная теплоёмкость | 0,158 Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | 0,0057 Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 161,3 K |
| Теплота плавления | 2.27 кДж/моль |
| Температура кипения | 166,1 K |
| Теплота испарения | 12,65 кДж/моль |
| Молярный объём | 42,9 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
| Период решётки | 6,200 Å |
| Отношение c/a | n/a |
| Температура Дебая | n/a K |
| Xe | 54 |
| 131,29 | |
| 5s²5p6 | |
| Ксенон | |
Содержание
История открытия
Открыт в 1898 году английскими учеными У. Рамзаем и У. Рэлей как небольшая примесь к криптону (отсюда и название: по-гречески ксенос-чуждый, необычный).
Нахождение в природе
Ксенон находится в земной атмосфере в крайне незначительных количествах, 0.087±0.001 миллионной доли (μL/L), а также встречается в газах, испускаемых некоторыми минеральными источниками. Некоторые радиоактивные виды ксенона, например, 133Xe и 135Xe, получаются как результат нейтронного облучения ядерного топлива в реакторах.
Ксенон относительно редок в атмосфере Солнца, на Земле, в составе астероидов и комет. Концентрация ксенона в атмосфере Марса аналогична земной: 0.08 миллионной доли[1] , хотя содержание 129Xe на Марсе выше, чем на Земле или Солнце. Поскольку данный изотоп образуется в процессе радиоактивного распада, полученные данные могут свидетельствовать о потере Марсом первичной атмосферы, возможно, в течение первых 100 миллионов лет после формирования планеты. .[2][3] У Юпитера, напротив, необычно высокая концентрация ксенона в атмосфере – почти в два раза выше, чем у Солнца.[4]
Происхождение названия
От греческого «ξένος» — чужой (открыт как примесь).
Получение
Ксенон получают как побочный продукт производства жидкого кислорода на металлургических предприятиях.
В промышленности ксенон получают как побочный продукт разделения воздуха на кислород и азот. После такого разделения, которое обычно проводится методом ректификации, получившийся жидкий кислород содержит небольшие количества криптона и ксенона. Дальнейшая ректификация обогащает жидкий кислород до содержания 0.1–0.2% криптоноксеноновой смеси, которая отделяется адсорбированием на силикагель или дистилляцией. В заключение, ксеноно-криптоновый концентрат может быть разделен дистилляцией на криптон и ксенон.
Из-за своей малой распространенности, ксенон гораздо дороже более легких инертных газов.
Физические свойства
Температура плавления -112°С,температура кипения -108°С,свечение в разряде фиолетовым цветом.
Химические свойства
Первый «инертный газ», для которого были получены настоящие химические соединения.
Применение
Ксеноновая лампа-вспышка
Ксеноновая лампа
Прототип ионного двигателя на ксеноне.
Несмотря на высокую стоимость, ксенон незаменим в ряде случаев:
- Ксенон используют для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света (высокая атомная масса газа в колбах ламп препятствует испарению вольфрама с поверхности нити накаливания).
- Радиоактивные изотопы (127Xe, 133Xe, 137Xe, и др.) применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках.
- Фториды ксенона используют для пассивации металлов.
- Ксенон как в чистом виде, так и с небольшой добавкой паров цезия-133, является высокоэффективным рабочим телом для электрореактивных (главным образом — ионных и плазменных) двигателей космических аппаратов.
- С конца XX века ксенон стал применяться как средство для общего наркоза (достаточно дорогой, но абсолютно нетоксичный, точнее — не вызывает химических последствий — как инертный газ). Первые диссертации о технике ксенонового наркоза в России — 1993 г., в качестве лечебного наркоза эффективно применяется для снятия острых абстинентных состояний (Абстинентный синдром) и лечения наркомании, а также психических и соматических расстройств.
- Жидкий ксенон иногда используется как рабочая среда лазеров[источник?].
- Фториды и оксиды ксенона предложены в качестве мощнейших окислителей ракетного топлива, а так же в качестве компонентов газовых смесей для лазеров.
- В изотопе ксенон-129 возможно поляризовать значительную часть ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами — состояния называемого гиперполяризацией.
Физиологическое действие
- Газ ксенон безвреден, но способен вызвать наркоз (по физическому механизму), а в больших концентрациях (более 80 %) вызывает асфиксию.
- Фториды ксенона ядовиты, ПДК в воздухе 0,05 мг/м³.
Примечания
- ↑ Williams, David R. Mars Fact Sheet. NASA (September 1, 2004). Проверено 10 октября 2007.
- ↑ Schilling, James Why is the Martian atmosphere so thin and mainly carbon dioxide?. Mars Global Circulation Model Group. Проверено 10 октября 2007.
- ↑ Zahnle, Kevin J. (1993). "Xenological constraints on the impact erosion of the early Martian atmosphere". Journal of Geophysical Research 98 (E6): 10,899–10,913. DOI:10.1029/92JE02941. Проверено 2007-10-10.
- ↑ Mahaffy, P. R.; Niemann, H. B.; Alpert, A.; Atreya, S. K.; Demick, J.; Donahue, T. M.; Harpold, D. N.; Owen, T. C. (2000). "Noble gas abundance and isotope ratios in the atmosphere of Jupiter from the Galileo Probe Mass Spectrometer". Journal of Geophysical Research 105 (E6): 15061–15072. DOI:10.1029/1999JE001224. Проверено 2007-10-01.
Ссылки
^ Williams, David R. (September 1, 2004). "Mars Fact Sheet". NASA. Retrieved on 2007-10-10.
|
Ксенон на Викискладе? |
|---|
|
Это незавершённая статья о химическом элементе. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Ксенон. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .
