標(biāo)準(zhǔn)氣體的基本特征
標(biāo)準(zhǔn)氣體遵從理想氣體狀態(tài)方程是理想氣體的基本特征。理想氣體狀態(tài)方程里有四個(gè)變量——?dú)怏w的壓力p、氣體的體積V、氣體的物質(zhì)的量n以及溫度T和一個(gè)常量(氣體常為R),只要其中三個(gè)變量確定,理想氣體就處于一個(gè)狀態(tài),因而該方程叫做理想氣體狀態(tài)方程。標(biāo)準(zhǔn)氣體溫度T和物質(zhì)的量n的單位是固定不變的,分別為K和mol,而氣體的壓力p和體積V的單位卻有多種取法,這時(shí),狀態(tài)方程中的常量R的取值(包括單位)也就跟著改變,在進(jìn)行運(yùn)算時(shí),千萬(wàn)要注意正確取用R值:p
的單位V的單位R的取值(包括單位)。
比稀土還稀有的氣體,價(jià)格是稀土的10倍,美國(guó)掌握了全球的80%。
這個(gè)東西就是氦氣。
稀土是一種稀有的資源,而氦氣則是一種稀有的氣體,他無(wú)色無(wú)味,具有易液化、穩(wěn)定性好、擴(kuò)散性強(qiáng)的特性,真是因?yàn)楹獾倪@些特性它才被廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)體、航天、半導(dǎo)體等行業(yè),由此可見(jiàn)這些關(guān)乎國(guó)家命脈的重要行業(yè)中,都需要氦氣。你也許會(huì)問(wèn):氦氣究竟是來(lái)自于哪里呢?
氦氣作為在世界上科技行業(yè)應(yīng)用作為廣泛的惰性氣體,也是一種單質(zhì)氣體,無(wú)法通過(guò)化學(xué)分解而得到。
我們都知道氫的原子序數(shù)是1,它的原子核里只有一個(gè)質(zhì)子,氫的標(biāo)準(zhǔn)原子量是1.008,氫氣的密度是0.08988g/L;氦的原子序數(shù)為2,因?yàn)樵雍酥杏袃蓚€(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子,所以氦的標(biāo)準(zhǔn)原子量是4.0026,但氦氣的密度是0.1786g/L,只是氫氣的1.99倍。問(wèn)題出在哪里?
因?yàn)闅錃馐怯蓛蓚€(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫氣分子,而氦是惰性元素,氦氣是由一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的氦原子構(gòu)成,一般情況下它沒(méi)有辦法與其它元素反應(yīng),也不能結(jié)合成分子氣體。
為什么氦是惰性的?
因?yàn)楹さ脑雍死镉袃蓚€(gè)質(zhì)子,因此氦核攜帶了兩個(gè)正電荷。與此同時(shí),氦有兩個(gè)電子,這兩個(gè)電子都在氦的1s軌道上運(yùn)行。由于兩個(gè)電子剛好將1s軌道占滿,氦既不容易失去電子,也沒(méi)有能力再?gòu)膭e處得到電子,因此氦不與其它元素反應(yīng),它們互相之間也不能形成化學(xué)鍵。從化學(xué)上看,氦的化學(xué)性質(zhì)是穩(wěn)定的,被稱為惰性氣體。