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芬兰科学家合成惰性气体元素氩化合物

芬兰赫尔辛基大学的科学家在24日出版的英国《自然》杂志上报告说，他们合成了惰性气体元素氩的稳定化合物--氟氩化氢，分子式为HArF。这样，6种惰性气体元素氦、氖、氩、氪、氙和氡中，就只有原子量较小的氦和氖尚未被合成稳定化合物了。惰性气体可广泛应用于工业、医疗、光学应用等领域，HArF模型合成惰性气体稳定化合物有助于科学家进一步研究惰性气体的化学性质及其应用技术。

在惰性气体元素的原子中，电子在各个电子层中的排列，刚好达到稳定数目。因此原子不容易失去或得到电子，也就很难与其它物质发生化学反应，因此这些元素被称为"惰性气体元素"。

在原子量较大、电子数较多的惰性气体原子中，外层的电子离原子核较远，所受的束缚相对较弱。如果遇到吸引电子强的其他原子，这些外层电子就会失去，从而发生化学反应。1962年，加拿大化学家合成了氙和氟的化合物。此后，氡和氪各自的化合物也出现了。

原子越小，电子所受约束越强，元素的"惰性"也越强，因此合成氦、氖和氩的化合物更加困难。赫尔辛基大学的科学家使用一种新技术，使氩与氟化氢在特定条件下发生反应，形成了氟氩化氢。它在低温下是一种固态稳定物质，遇热又会分解成氩和氟化氢。科学家认为，使用这种新技术，也可望分别制取出氦和氖的稳定化合物。

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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的电离能是1175.7千焦/摩尔，氙的电离能是1175.5千焦/摩尔，比氧分子的电离能还略低，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

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。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。

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