歷史上(shang)稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)曾(ceng)被稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)“惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)”,這是因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)它們(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)最外層電子(zi)構型除氦(hai)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1s外,其余(yu)均為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)8電子(zi)構型(ns2np6,均為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)上(shang)標),而這兩種(zhong)(zhong)(zhong)構型均為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構。因(yin)此,稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)質很(hen)不(bu)(bu)活潑,所以過去人們(men)(men)(men)曾(ceng)認為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)他們(men)(men)(men)與其他元素(su)之間(jian)不(bu)(bu)會發生化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反應,稱(cheng)之為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)“惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)”。然(ran)而正是這種(zhong)(zhong)(zhong)絕對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念束縛(fu)了人們(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思想,阻礙(ai)了對稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。1962年,在加拿大工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)26歲(sui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)英國青年化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)N.Bartlett合(he)(he)成(cheng)了第一個稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物Xe[PtF6],引起了化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)很(hen)大興趣和(he)重視。許多(duo)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)競相開展(zhan)這方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作,先后(hou)陸續合(he)(he)成(cheng)了多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)“稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物”,促進(jin)了稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)。而“惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)”一名也不(bu)(bu)再(zai)符(fu)合(he)(he)事實,故改稱(cheng)稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。 通(tong)電的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀有(you)(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)放電管發現(xian)史1868年,天文學(xue)(xue)家(jia)在太陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)譜中發現(xian)一條(tiao)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黃色(se)譜線D3,這和(he)早(zao)已(yi)知(zhi)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈉元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)D1和(he)D2兩條(tiao)黃色(se)譜線不(bu)(bu)同,由(you)此預言(yan)在太陽(yang)(yang)中可能有(you)(you)(you)(you)一種(zhong)(zhong)(zhong)未知(zhi)元素(su)存在。后(hou)來將這種(zhong)(zhong)(zhong)元素(su)命名為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)“氦(hai)”,意(yi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)“太陽(yang)(yang)元素(su)”[1]。
20多年(nian)后,拉(la)姆(mu)賽證(zheng)實(shi)了(le)地(di)(di)球(qiu)上(shang)也存在(zai)氦(hai)元(yuan)(yuan)素(su)。1895年(nian),美(mei)國(guo)(guo)地(di)(di)質學(xue)家希爾(er)布(bu)蘭(lan)德觀察(cha)到(dao)(dao)釔鈾(you)礦(kuang)(kuang)放在(zai)硫酸中(zhong)(zhong)加熱(re)會(hui)產生(sheng)一(yi)(yi)種不能自燃、也不能助(zhu)燃的(de)(de)氣體(ti)。他認(ren)為(wei)(wei)這(zhe)種氣體(ti)可能是氮氣或氬氣,但沒(mei)有繼續研究(jiu)。拉(la)姆(mu)賽知(zhi)道這(zhe)一(yi)(yi)實(shi)驗后,用(yong)釔鈾(you)礦(kuang)(kuang)重復了(le)這(zhe)一(yi)(yi)實(shi)驗,得到(dao)(dao)少量氣體(ti)。在(zai)用(yong)光譜(pu)分析(xi)法檢驗該氣體(ti)時,原以(yi)(yi)為(wei)(wei)能看到(dao)(dao)氬的(de)(de)譜(pu)線(xian)(xian),卻意外地(di)(di)發(fa)(fa)現(xian)一(yi)(yi)條(tiao)黃(huang)線(xian)(xian)和(he)幾(ji)條(tiao)微(wei)弱(ruo)的(de)(de)其(qi)他顏(yan)色(se)的(de)(de)亮線(xian)(xian)。拉(la)姆(mu)賽把它與已知(zhi)的(de)(de)譜(pu)線(xian)(xian)對照(zhao),沒(mei)有一(yi)(yi)種同(tong)(tong)它相似(si)。經(jing)過苦苦思(si)索,終于想起(qi)27年(nian)前發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)太(tai)陽上(shang)的(de)(de)氦(hai)。氦(hai)的(de)(de)光譜(pu)正(zheng)是黃(huang)線(xian)(xian),如果這(zhe)兩條(tiao)黃(huang)線(xian)(xian)能夠(gou)重合(he),那么釔鈾(you)礦(kuang)(kuang)中(zhong)(zhong)放出的(de)(de)氣體(ti)應是太(tai)陽元(yuan)(yuan)素(su)氦(hai)了(le)。拉(la)姆(mu)賽十分謹慎,請當時英國(guo)(guo)最(zui)著名(ming)的(de)(de)光譜(pu)專家克魯(lu)克斯幫助(zhu)檢驗,證(zheng)實(shi)拉(la)姆(mu)賽所得的(de)(de)未知(zhi)氣體(ti)即為(wei)(wei)“太(tai)陽元(yuan)(yuan)素(su)”氣體(ti)。1895年(nian)3月,拉(la)姆(mu)賽在(zai)《化學(xue)新聞》上(shang)首先發(fa)(fa)表了(le)在(zai)地(di)(di)球(qiu)上(shang)發(fa)(fa)現(xian)氦(hai)的(de)(de)簡報,同(tong)(tong)年(nian)在(zai)英國(guo)(guo)化學(xue)年(nian)會(hui)上(shang)正(zheng)式宣布(bu)這(zhe)一(yi)(yi)發(fa)(fa)現(xian)。后來,人們在(zai)大(da)氣中(zhong)(zhong)、水中(zhong)(zhong)、天然氣中(zhong)(zhong)、石油氣中(zhong)(zhong)以(yi)(yi)及鈾(you)和(he)外的(de)(de)礦(kuang)(kuang)石中(zhong)(zhong),甚至在(zai)隕石中(zhong)(zhong)也發(fa)(fa)現(xian)了(le)氦(hai)。1902年(nian),德米特里(li)·門捷列(lie)夫(fu)接(jie)受(shou)了(le)氦(hai)和(he)氬元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)發(fa)(fa)現(xian),并這(zhe)些(xie)稀有氣體(ti)納入(ru)他的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)排列(lie)之內,分類為(wei)(wei)第(di)0族,而(er)元素周期表即從(cong)該排列演變(bian)而來[2]。
拉(la)姆齊(qi)(qi)繼續使用分(fen)餾法把液態(tai)空(kong)氣分(fen)離(li)成不同(tong)的成分(fen)以尋找其他的稀(xi)有(you)(you)氣體。他于1898年(nian)(nian)發現(xian)了三種新元素(su):氪、氖和氙(xian)。“氪”源(yuan)自希(xi)臘(la)(la)語“κρυπτ(kruptós)”,意(yi)為“隱藏”;“氖”源(yuan)自希(xi)臘(la)(la)語“νο(néos)”,意(yi)為“新”;“氙(xian)”源(yuan)自希(xi)臘(la)(la)語“ξνο(xénos)”,意(yi)為“陌生(sheng)人”。氡氣于1898年(nian)(nian)由弗里德里希(xi)·厄恩斯特·當發現(xian),最(zui)初取名為鐳放(fang)射物,但當時并未(wei)列為稀(xi)有(you)(you)氣體[3]。直到1904年(nian)(nian)才發現(xian)它的特性與其他稀(xi)有(you)(you)氣體相似。1904年(nian)(nian),瑞(rui)利和拉(la)姆齊(qi)(qi)分(fen)別獲得諾貝(bei)爾物(wu)理(li)學獎和化學(xue)獎(jiang),以表彰他們在(zai)稀有氣體領域的發現(xian)[4]。瑞典(dian)皇(huang)家科學(xue)院主席西(xi)德布洛(luo)姆致(zhi)詞說:“即使前人未能(neng)確認該族(zu)(zu)中任何(he)一(yi)(yi)個(ge)元(yuan)(yuan)素(su),卻依然能(neng)發現(xian)一(yi)(yi)個(ge)新的元(yuan)(yuan)素(su)族(zu)(zu),這是在(zai)化學(xue)歷史(shi)上獨一(yi)(yi)無二的,對科學(xue)發展(zhan)有本質上的特殊意義。
在1895年,法(fa)國化(hua)學家亨利·莫瓦桑(sang)嘗(chang)試進行氟(電(dian)負性(xing)最高的元素)與氬(稀有氣體)之間的反應,但沒(mei)有成功。直到20世紀末(mo),科學家仍(reng)無法(fa)制備(bei)出(chu)氬的化(hua)合物,但這些嘗(chang)試有助于發展新(xin)的原子結構理(li)(li)論。由這些實驗結果,丹麥物理(li)(li)學家尼爾斯·玻爾在1913年提出(chu),在原子(zi)(zi)(zi)中的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)以電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)層形式圍繞(rao)原子(zi)(zi)(zi)核排(pai)列,除了(le)氦氣以外的(de)(de)所有稀(xi)有氣體(ti)元素的(de)(de)最外層的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)層總是包含8個電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)。1916年,吉爾伯特·牛頓·路易斯制(zhi)定了(le)八隅體(ti)規則,指出(chu)最外電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)層上有8個電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)是任(ren)何(he)原子(zi)(zi)(zi)最穩定的(de)(de)排(pai)布;此(ci)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)排(pai)布使它們(men)不(bu)會與其(qi)他(ta)元素發生(sheng)反應,因為它們(men)不(bu)需要更(geng)多的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)以填滿(man)其(qi)最外層電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)層。
但(dan)到了(le)1962年(nian),尼爾·巴(ba)特(te)利特(te)發(fa)現了(le)首個稀有(you)(you)氣體(ti)化合(he)(he)物(wu)(wu)六氟(fu)(fu)合(he)(he)鉑(bo)酸氙。其(qi)他(ta)稀有(you)(you)氣體(ti)化合(he)(he)物(wu)(wu)隨后陸續(xu)被發(fa)現:在1962年(nian)發(fa)現了(le)氡的化合(he)(he)物(wu)(wu)二氟(fu)(fu)化氡;并于1963年(nian)發(fa)現氪(ke)的化合(he)(he)物(wu)(wu)二氟(fu)(fu)化氪(ke)。2000年(nian),第一種穩定的氬(ya)化合(he)(he)物(wu)(wu)氟(fu)(fu)氬(ya)化氫(HArF)在40K(-233.2℃)下(xia)成功(gong)制備(bei)。
1998年12月,俄羅斯杜(du)布納的聯合(he)核研究所(suo)的科學(xue)家以鈣原(yuan)子轟擊钚來產(chan)生(sheng)114號元素(su)的單一(yi)原(yuan)子,后來被(bei)命名(ming)為(wei)Fl。初(chu)步化學實驗已顯示該元素可能(neng)是(shi)第一(yi)種超重元素,盡管它(ta)位于元素周期表的(de)(de)第14族,卻有著的(de)(de)稀(xi)有氣(qi)體特性。2006年10月(yue),聯合(he)核研(yan)究所與美國勞倫(lun)斯(si)利福摩爾(er)國家實驗室的(de)(de)科學家成功地以鈣原子(zi)轟擊锎(kai)的(de)(de)方法,人(ren)工(gong)合(he)成了Uuo,它(ta)是(shi)18族的(de)(de)第七個元素[6]。
化合物芬蘭赫爾辛基大(da)學的(de)(de)科學家在24日出(chu)版的(de)(de)英(ying)國《自然》雜志(zhi)上報(bao)告說,他們(men)首次合成了(le)惰性氣體(ti)元素(su)氬的(de)(de)穩定化合物——氟(fu)氬化氫,分子(zi)式(shi)為HArF。
這(zhe)樣,6種惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)元(yuan)素氦、氖、氬、氪、氙(xian)和(he)(he)氡中,就只有原(yuan)子(zi)量最(zui)小的氦和(he)(he)氖尚未被合成穩定化(hua)合物了。惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)可廣(guang)泛應用于工業、醫(yi)療、光學(xue)應用等領域,合成惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)穩定化(hua)合物有助于科學(xue)家進一步研究惰(duo)(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的化(hua)學(xue)性質及其應用技術。
在惰性(xing)氣體元(yuan)素(su)(su)的原子中(zhong),電(dian)(dian)子在各個電(dian)(dian)子層(ceng)中(zhong)的排列,剛好達到(dao)(dao)穩(wen)定數目(mu)。因(yin)此(ci)原子不(bu)容易失去或(huo)得到(dao)(dao)電(dian)(dian)子,也就很難與其它物質發生化學反應,因(yin)此(ci)這些元(yuan)素(su)(su)被稱為“惰性(xing)氣體元(yuan)素(su)(su)”。
在(zai)原(yuan)子(zi)(zi)量較(jiao)大、電子(zi)(zi)數(shu)較(jiao)多的(de)惰(duo)性氣體(ti)原(yuan)子(zi)(zi)中,最(zui)外(wai)層的(de)電子(zi)(zi)離(li)原(yuan)子(zi)(zi)核較(jiao)遠,所受的(de)束(shu)縛相對較(jiao)弱。如果(guo)遇到吸引電子(zi)(zi)強的(de)其他原(yuan)子(zi)(zi),這些最(zui)外(wai)層電子(zi)(zi)就會失(shi)去(qu),從而發生化學(xue)反應(ying)。1962年,加拿大化學(xue)家首次合(he)成了氙和氟的(de)化合(he)物。此后,氡和氪各自(zi)的(de)化合(he)物也出(chu)現了。
原子越小,電子所受約束越強(qiang),元素的(de)“惰(duo)性”也越強(qiang),因(yin)此合成氦(hai)、氖和氬的(de)化(hua)合物(wu)更加(jia)困難。赫爾辛基(ji)大學的(de)科學家使用一(yi)種(zhong)新技術,使氬與(yu)氟化(hua)氫(qing)在特定條件下(xia)發生反應,形成了氟(fu)氬化(hua)氫(qing)。它在低溫下(xia)是一種(zhong)固態穩(wen)定物質,遇熱又會分解成氬和氟(fu)化(hua)氫(qing)。科(ke)學家認為,使用這種(zhong)新技術,也可望分別(bie)制取出(chu)氦和氖的穩(wen)定化(hua)合物。
自(zi)(zi)19世紀末以來,稀(xi)有(you)氣(qi)體元(yuan)素(su)不能生成(cheng)熱(re)力學穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)結論給科(ke)學家人為地劃定(ding)(ding)了一個(ge)禁區,致使(shi)絕大多數化(hua)學家不愿再涉獵(lie)這一被認(ren)為是(shi)荒(huang)涼貧瘠的(de)不毛(mao)之地,關于(yu)稀(xi)有(you)氣(qi)體化(hua)學性質(zhi)的(de)研究被忽略了。盡管如此(ci),仍有(you)少(shao)數化(hua)學家試(shi)圖合(he)成(cheng)稀(xi)有(you)氣(qi)體化(hua)合(he)物(wu)(wu)。1932年,前蘇聯的(de)阿因(yin)托波(bo)(bo)夫(A.R.Antropoff)曾(ceng)報(bao)道,他在液體空氣(qi)冷(leng)卻器(qi)內(nei),用放(fang)電法(fa)使(shi)氪與氯、溴反應,制得了較氯易(yi)揮發(fa)的(de)暗紅色(se)物(wu)(wu)質(zhi),并認(ren)為是(shi)氪的(de)鹵(lu)(lu)化(hua)物(wu)(wu)。但當有(you)人采(cai)用他的(de)方法(fa)重復實驗時卻未獲成(cheng)功。阿因(yin)托波(bo)(bo)夫就此(ci)否定(ding)(ding)了自(zi)(zi)己(ji)的(de)報(bao)道,認(ren)為所謂氪的(de)鹵(lu)(lu)化(hua)物(wu)(wu)實際上是(shi)氧化(hua)氮和鹵(lu)(lu)化(hua)氫(qing),并非氪的(de)鹵(lu)(lu)化(hua)物(wu)(wu)。1933年,美國著(zhu)名化(hua)學家鮑林(L.Pauling)通(tong)過對離子半(ban)徑的(de)計算,曾(ceng)預言可以制得六(liu)氟化(hua)氙(xian)(XeF?)、六氟(fu)化(hua)氪(KrF6)、氙(xian)酸及其鹽。揚斯特(D.M.Younst)受阿因托波夫的(de)(de)第(di)一(yi)個報(bao)道和鮑林預(yu)言(yan)的(de)(de)啟發,用紫外(wai)線照射和放電(dian)法試(shi)圖合(he)成(cheng)氟(fu)化(hua)氙(xian)和氯(lv)化(hua)氙(xian),均未(wei)成(cheng)功。他在放電(dian)法合(he)成(cheng)氟(fu)化(hua)氙(xian)的(de)(de)實驗中將氟(fu)和氙(xian)按一(yi)定比例混(hun)合(he)后,在銅電(dian)極(ji)間施以30000伏的(de)(de)電(dian)壓,進行(xing)火花放電(dian),但未(wei)能檢(jian)驗出氟(fu)化(hua)氙(xian)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)。揚斯特由(you)于(yu)對(dui)傳統觀(guan)念心有(you)余悸,沒有(you)堅持繼續(xu)進行(xing)實驗,使(shi)一(yi)個極(ji)有(you)希望的(de)(de)方法半途而廢(fei)。一(yi)系列的(de)(de)失(shi)敗(bai),致使(shi)在以后的(de)(de)30多年中很少(shao)有(you)人再涉足這(zhe)一(yi)領域。令人遺憾的(de)(de)是,到了(le)1961年,鮑林也否定了(le)自己(ji)原來(lai)的(de)(de)預(yu)言(yan),認為“氙(xian)在化(hua)學上是完全不(bu)反應的(de)(de),它無(wu)論如何都不(bu)能生(sheng)成(cheng)通(tong)常含有(you)共價鍵或離子鍵(jian)化合物的(de)能力”。
歷(li)史的發展(zhan)頗具戲劇性,就在鮑林否定其預言的第二年(nian),第一個稀有氣(qi)體化(hua)合物(wu)——六氟(fu)合鉑酸(suan)氙(XePtF6)竟(jing)奇跡般地出現了(le),并以它獨特的經歷(li)和風姿震(zhen)驚了(le)整個化(hua)學界,標志著稀有氣(qi)體化(hua)學的建(jian)立,開創了(le)稀有氣(qi)體化(hua)學研究的嶄新領域。
在(zai)加(jia)拿大工(gong)作的(de)(de)英國年(nian)輕化(hua)(hua)學家巴(ba)特(te)列特(te)(N.Bartlett)一直從(cong)事無機氟(fu)化(hua)(hua)學的(de)(de)研究。自1960年(nian)以(yi)來,文(wen)獻上(shang)報道了(le)數種(zhong)新的(de)(de)鉑族金屬氟(fu)化(hua)(hua)物,它(ta)們都是(shi)強(qiang)氧化(hua)(hua)劑,其中高(gao)價(jia)鉑的(de)(de)氟(fu)化(hua)(hua)物六(liu)氟(fu)化(hua)(hua)鉑(PtF6)的(de)(de)氧化(hua)(hua)性甚至比氟(fu)還要強(qiang)。巴(ba)特(te)列特(te)首先用PtF6與等摩爾氧氣在(zai)室溫條件下混合反(fan)應,得到(dao)了(le)一種(zhong)深紅色(se)固體,經X射線衍射分析和其他實驗確認(ren)此(ci)化(hua)(hua)合物的(de)(de)化(hua)(hua)學式為O2PtF6,其反(fan)應方程式為:
O2+PtF6====O2PtF6
這是人類(lei)第一(yi)次制(zhi)得O+2的(de)(de)鹽,證明PtF6是能夠氧(yang)化(hua)氧(yang)分子的(de)(de)強氧(yang)化(hua)劑。巴特(te)列特(te)頭腦機敏,善于聯(lian)想類(lei)比(bi)(bi)(bi)和推(tui)理(li)。他考(kao)慮到(dao)O2的(de)(de)第一(yi)電(dian)離能是1175.7千焦/摩(mo)爾,氙(xian)的(de)(de)第一(yi)電(dian)離能是1175.5千焦/摩(mo)爾,比(bi)(bi)(bi)氧(yang)分子的(de)(de)第一(yi)電(dian)離能還略低,既然(ran)O2可以(yi)被(bei)PtF6氧(yang)化(hua),那么(me)氙(xian)也應(ying)(ying)能被(bei)PtF6氧(yang)化(hua)。他同時還計算了晶格(ge)能,若生(sheng)成(cheng)XePtF6,其(qi)晶格(ge)能只比(bi)(bi)(bi)O2PtF6小(xiao)41.84千焦/摩(mo)爾。這說(shuo)明XePtF6一(yi)旦生(sheng)成(cheng),也應(ying)(ying)能穩定存在(zai)。于是巴特(te)列特(te)根據以(yi)上(shang)推(tui)論,仿照合成(cheng)O2PtF6的(de)(de)方法,將PtF6的(de)(de)蒸氣與等摩(mo)爾的(de)(de)氙(xian)混合,在(zai)室溫下竟然(ran)輕而易舉(ju)地得到(dao)了一(yi)種橙(cheng)黃色固體(ti)XePtF6,其(qi)反應(ying)(ying)的(de)(de)化(hua)學(xue)方程式為:
Xe+PtF6====XePtF6
該化(hua)合物在室溫下穩(wen)定(ding),其蒸氣壓(ya)很低(di)。它不溶(rong)于(yu)非極性溶(rong)劑四氯化(hua)碳(tan),這說明它可能是離子型(xing)化(hua)合物。它在真空中加熱可以升華(hua),遇水則迅速水解,并逸出(chu)氣體:
2XePtF6+6H2O====2Xe↑+O2↑+2PtO2+12HF
這樣,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,首先從實踐上被推翻了。化學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。
認識上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)障礙一(yi)旦拆除(chu),更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)(xi)有(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)很快被陸(lu)續(xu)合(he)(he)成出(chu)來(lai)。就在同年(nian)8月,柯拉森(sen)(H.H.Classen)在加熱(re)(re)(re)加壓的(de)(de)(de)(de)(de)情況下,以1∶5體(ti)(ti)(ti)積比混合(he)(he)氙(xian)(xian)與(yu)氟時,直接(jie)得(de)到了XeF4,年(nian)底又制(zhi)得(de)了XeF2和(he)(he)(he)XeF6。氙(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)氟化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)直接(jie)合(he)(he)成成功(gong),更(geng)加激發(fa)了化(hua)(hua)(hua)學家(jia)合(he)(he)成稀(xi)(xi)有(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)情。在此后(hou)不長的(de)(de)(de)(de)(de)時間內,人(ren)(ren)們(men)(men)相(xiang)繼又合(he)(he)成了一(yi)系列不同價態的(de)(de)(de)(de)(de)氙(xian)(xian)氟化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)、氙(xian)(xian)氟氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氙(xian)(xian)氧酸鹽等,并(bing)對其物(wu)(wu)(wu)理化(hua)(hua)(hua)學性質(zhi)、分子(zi)結構(gou)和(he)(he)(he)化(hua)(hua)(hua)學鍵本質(zhi)進行了廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究和(he)(he)(he)探(tan)討,從而大(da)大(da)豐(feng)富(fu)和(he)(he)(he)拓(tuo)寬(kuan)了稀(xi)(xi)有(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)學的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究領域。到1963年(nian)初,關于氪和(he)(he)(he)氡的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)也陸(lu)續(xu)被合(he)(he)成出(chu)來(lai)了。至(zhi)今,人(ren)(ren)們(men)(men)已經合(he)(he)成出(chu)了數(shu)以百計的(de)(de)(de)(de)(de)稀(xi)(xi)有(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu),但(dan)卻(que)僅(jin)限于原子(zi)序(xu)數(shu)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)氪、氙(xian)(xian)、氡,至(zhi)于原子(zi)序(xu)數(shu)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)氦、氖,仍(reng)(reng)未制(zhi)得(de)它們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu),但(dan)有(you)人(ren)(ren)已從理論上(shang)預(yu)測了合(he)(he)成這些化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)性。1963年(nian),皮(pi)門陶(Pimentaw)等人(ren)(ren)根據HeF2的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)排(pai)布與(yu)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)HF-2離子(zi)相(xiang)似(si)這一(yi)點,提出(chu)了利(li)用(yong)核(he)反應制(zhi)備HeF2的(de)(de)(de)(de)(de)3種(zhong)設想:(1)制(zhi)取TF-2,再利(li)用(yong)氚〔3H(T)〕的(de)(de)(de)(de)(de)β衰變合(he)(he)成HeF2:TF-2→HeF2+β;(2)用(yong)熱(re)(re)(re)中子(zi)輻射LiF,生成HeF2;(3)直接(jie)用(yong)α粒子(zi)轟(hong)擊固態氟而產生HeF2。但(dan)毛(mao)姆等人(ren)(ren)則認為,HeF2和(he)(he)(he)HF-2的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)排(pai)布雖然相(xiang)似(si),但(dan)HF-2可以看成是一(yi)個(ge)H-跟兩個(ge)F原子(zi)作用(yong)成鍵,H-的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)離能(neng)僅(jin)為22.44千焦/摩(mo)爾(er),而He的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)離能(neng)卻(que)高(gao)達 801.5千焦/摩(mo)爾(er),因(yin)此是否存在HeF2,在理論上(shang)是值(zhi)得(de)懷疑的(de)(de)(de)(de)(de),氦能(neng)否形(xing)成化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu),至(zhi)今仍(reng)(reng)是個(ge)不解之謎(mi)。