博士家教中心
請家長閱讀以下事項
★ 不使用仲介方式,提供老師
★ 目前只在新北市中和區家教,國中,高中數理相關,大學物理相關,林老師
mail 聯絡我
  • 物理家教
  • 大學普物家教
  • 電子學家教
  • 電磁學家教
  • 天文學家教
  • 量子力學家教
  • 相對論家教
  • 材料力學家教
  • 古典力學家教
  • 熱力學家教
  • 物理數學家教
  • 數學家教
  • AMC家教
  • 微積分家教
  • 工程數學家教
  • 統計學家教
  • SAS家教
  • SPSS家教
  • 經濟學家教
  • 財管家教
  • 高中化學家教
  • 大學普化家教
  • 有機化學家教
  • 理化家教、自然家教
  • 英文家教
  • 英文外籍家教
  • 多益家教
  • 託福家教,
  • 全民英檢家教
  • 國文家教
  • 華語家教
  • 歷史家教
  • 生物家教
  • 遺傳學家教
  • 電腦家教
  • java家教
  • office家教
  • C語言家教
  • 網頁設計家教
  • 拍賣家教
  • 資料庫家教
  • php家教
  • asp家教
  • xoops家教
  • 電腦病毒家教
  • linux家教
  • flash家教
  • css家教
  • Delphi 家教
  • VB 家教
  • 地科家教
  • 地理家教
  • 才藝家教
  • 鋼琴家教
  • 電子琴家教
  • 吉他家教
  • 小提琴家教
  • 長笛家教
  • 樂理家教
  • 法國號家教
  • 爵士鼓家教
  • 胡琴家教
  • 古箏家教
  • 繪畫家教
  • 國標舞家教
  • 熱舞家教
  • 作文家教
  • 日文家教
  • 德文家教
  • 法文家教
  • 西班牙文家教
  • 阿拉伯家教
  • 台語家教
  • 廣東話家教
  • 客語家教
  • 韓語家教
  • 越南文家教
  • 書法家教
  • 特殊教育家教
  • 魔術家教
  • 游泳家教
  • 網球家教
  • 排球家教
  • 羽球家教
  • 高爾夫球家教
  • 棒球家教
  • 足球家教
  • 保齡球家教
  • 撞球家教
  • 馬術家教
  • 象棋家教
  • 圍棋家教
  • 西洋棋家教
  • 心理學家教
  • 法律家教
  • 行政法家教
  • 商事法家教
  • 民事訴訟法家教
  • 刑事訴訟法家教
  • 空姐家教
  • 插大家教
  • 速讀家教
  • 心算家教
  • 珠算家教
  • 心智圖法家教
  • 現金流家教
  • 高考家教
  • 台大家教
  • 師大家教
  • 清華大學家教
  • 交通大學家教
  • 成功大學家教
  • 中央大學家教
  • 政大家教
  • 中興大學家教
  • 中山大學家教
  • 海洋大學家教
  • 東華大學家教
  • 中正大學家教
  • 陽明大學家教
  • 北醫家教
  • pornsee
  • 長庚大學家教
  • 中山醫學家教
  • 免費空間
  • 高雄醫學大學家教
  • 醫藥體系大學家教
  • 台北教育大學家教
  • 新竹教育大學家教
  • 台中教育大學家教
  • 彰師大家教
  • 免費圖片空間
  • 高師大家教
  • 屏東教育大學家教
  • 花蓮教育大學家教
  • 中原大學家教
  • 原智大原家教
  • 東吳大學家教
  • 淡江大學家教
  • 銘傳大學家教
  • 文化大學家教
  • 輔仁大學家教
  • 世新大學家教
  • 台南大學家教
  • 大葉大學家教
  • 高雄餐旅學院家教
  • 義守大學家教
  • 文藻外語學院家教
  • 台東大學家教
  • 私立大學家教
  • 雲科大家教
  • 屏科大科家教
  • 台科大家教
  • 高雄科大家教
  • 科技大學家教
  • 台灣藝術大學家教
  • 台北藝術大學家教
  • 台南藝術大學家教
  • 各大學綜合新聞

  • 化學家教,實驗家教,高中化學家教,國中化學家教

    發現稀有氣體,化學歷史

    發現稀有氣體,化學歷史
    蘇明德 嘉義大學應用化學系

    稀有氣體在自然界中的含量很少,並且不容易和其他物質作用,因此發現它們是一件很困難的事。稀有氣體的發現前後共經歷了一個多世紀,整個過程既曲折又有趣。

    在地球上,人類首先發現的稀有氣體是氬(argon, Ar)。早在 1785 年,在之前已經先發現氫的英國化學家開文迪虛(H. Cavendish)在空氣中通入過量的氧氣,用放電法使空氣中的氮氣和氧氣反應生成一氧化氮,然後用鹼溶液吸收它,剩餘的氧再用紅熱的銅除去。但即使把所有的氮氣和氧氣都除去了,仍然存在著少量的殘餘氣體。

    開文迪虛報導了他觀察到的這項實驗結果,但在當時沒有引起其他化學家的注意,他本人也沒有再進一步研究。其實,在這「殘餘氣體」內就隱藏著另外一族的化學元素。如此一來,發現新元素的機會就這樣從他身邊溜走了。

    大約再過一個世紀後,英國物理學家瑞禮男爵三世(Lord J.M.S. Rayleigh)在研究大氣中各種氣體的密度時,發現從空氣中除去氧以後,所得到「氮氣」的密度是 1.2572 克/公升,然而從氮化物中製得氮的密度是 1.2507 克/公升。雖然,兩者之間的差異只顯現在第三位小數上,但已經超過了當時的實驗誤差範圍。瑞禮並無法給予合理的解釋,便把這個實驗事實公布於世,徵求解答。

    後來,英國化學家瑞姆賽爵士(Sir W. Ramsay)開始了這項新研究,經過瑞禮和瑞姆賽反覆精確地實驗,最後都得到一種空氣的殘餘氣體,這種氣體的體積約占原空氣體積的 1%,而且比氮氣稍重,經過光譜分析後才斷定這種氣體是一種新元素。在 1894 年,瑞禮和瑞姆賽宣布了這一元素的發現,並且把它定名 argon,有「懶惰」的意思,中文的譯名是氬。這也就是在科學界中廣被傳說的「第三位小數的勝利」。

    氦(helium, He)的發現有些湊巧,它是唯一先在地球以外發現到的一種元素。1868 年 8 月 10 日在印度發生日全蝕,法國天文學家楊森(P.C. Janssen)在觀測這次日全蝕時,從太陽光譜中得到一條波長 587.49 奈米的澄黃色光譜線。同時,英國天文學家洛克伊爾(J.N. Lockyer)也在不同的場合從太陽光譜中得到相同的發現。兩個人都寫信把這個結果通知巴黎科學院。

    後來經過仔細分析,反覆核對當時地球上所有已發現元素的光譜線,都沒有這一條,因而認定這是一種在地球上尚未發現的新元素的光譜線。由於是在太陽上發現的,因此把它命名為有「太陽」意義的 helium。這是人類首次在地球上發現「地球以外的元素」。在這以後的二十多年間,人們都一直認為「氦」只存在於太陽上,而不存在於地球上。

    在 1888 ~ 1890 年間,美國化學家希爾布蘭德(W.F. Hillebrand)用硫酸處理瀝青鈾礦時,得到一種不活潑的氣體。雖然,這一種氣體實際上就是氦氣,但是他當時錯把它誤認成氮氣,也使他錯過了發現新元素的重大機會。

    後來,瑞姆賽讀到這篇論文時,不同意他的看法。瑞姆賽隨即用另一種鈾礦(釔鈾礦)重複希爾布蘭德的實驗。瑞姆賽在取得氣體以後,借助光譜實驗,證明了這種氣體正好就是 27 年前在太陽光譜中發現的那種元素,進而證明了地球上也有氦的存在。在 1895 年的英國化學學會年會中,正式宣布在地球上也發現了元素氦。有些人也把氦的發現一起歸功給楊森、洛克伊爾和瑞姆賽 3 人。

    在 1894 年宣布氬的誕生後,在 1895 年宣布地球上也有「氦」的存在。但是在當時的元素週期表中,並沒有這兩個元素的位置,而且它們的性質和鹼金屬(1A 族)和鹵素(7A 族)差別很大。因此聰明的瑞姆賽根據週期表的規律性,推測氦和氬可能是另一族的新元素,而且除了氦和氬以外,還有其他新元素。或者在氦和氬之間,很可能有另外一種元素。為此,他開始了新元素的探索工作。

    最初瑞姆賽和他的助手崔弗斯(M.W. Travers)認為新元素可能與氦相似,存在於稀有礦物中。因此,他們對地球上所能得到的礦物,甚至包括從天空落下的隕石,都一一做了實驗,但都未能成功。後來受到「氬存在於空氣中」這一事實的啟發,又把希望寄託在空氣的分餾產物上。經過他們兩人的大量實驗,終於在 1898 年 6 月從空氣中取得了新元素-氖,英文名是 neon(Ne),含有「新」的意思。

    稀有氣體氪是在尋找氖的期間,幾乎可以說是順便發現的。瑞姆賽他們在液態空氣分餾產物中尋找氖時,蒸發液態空氣到最後只剩下很少的一部分,再把其中的氮氣和氧氣去掉。在確定留下來的是一種不活潑氣體以後,做鑑定並確定是新元素氪。它被命名為 krypton(Kr),含有「隱藏」的意思,這時候已經是 1898 年5月30日了。

    然後,他們用液態空氣的前餾部分,經過再處理,再借助光譜分析從中找到了氖,這是 6 月分的事情。瑞姆賽他們本來想要找氖,反而先得到了氪。他們無比地激動,當晚就測定了這種元素的原子量,測量結果是 82.92,剛好處在溴(Br)和銣(Rb)之間,說明氪、氦和氬是同類,都是稀有氣體的成員。

    在 1898 年 7 月 12 日,瑞姆賽和崔弗斯用新的空氣液化機,從空氣中又成功地分餾得到了 xenon(Xe,氙),它的名字有「陌生人」的意義。從 1898 年 5 月底到同年的 7 月 12 日,短短的兩個月內,瑞姆賽他們就發現了 3 種稀有氣體,氖、氪和氙。由此可見,在發現新元素的過程中,化學元素週期表起了巨大的導引作用。

    在 1900 年,德國物理學家同恩(F.E. Dorn)教授從放射性礦物中發現了常溫下最重的氣體--氡。它是鐳(Ra)釋放出阿爾法粒子後,放射性蛻變產物中的一種。起初,同恩教授把這種氣體叫做「鐳射氣」。一直到 1923 年才正式把它定名成氡(radon,Rn),是稀有氣體的第 6 個成員。

    6 個稀有氣體的發現差不多都和瑞姆賽有關,首先他和瑞禮在 1894 年發現了氬,1895 年繼楊森、洛克伊爾在發現太陽光譜中的氦以後,他是第1個從地球上找到氦的人。而氖、氪和氙是他與崔弗斯合作所得的成果。即使在 1900 年發現氡以後,瑞姆賽還與英國的索迪(F. Soddy)教授在 1903 年確定氡是由鐳蛻變以後的產物,並確認這個放射性氣體是一種新元素,因此瑞姆賽不愧是稀有氣體的開創者。

    由上述的稀有氣體發現史,可以知道在科學實驗中不放過一點點細微的差異,鍥而不捨,以及認真嚴肅的科學態度和一絲不苟的科學作風,是科學工作者成功的重要因素。


  • 教育部政策
  • 大學學測,大學指考
  • 國中基測,國中學測
  • 九年一貫課程
  • 建中家教
  • 北一女家教
  • 師大附中家教
  • 成功中學家教
  • 中山女中家教
  • 景美女中家教
  • 松山高中家教
  • 內湖高中家教
  • 政大附中家教
  • 板橋高中家教
  • 基隆高中家教
  • 基隆女中家教
  • 武陵高中家教
  • 桃園高中家教
  • 中壢女中家教
  • 內壢高中家教
  • 新竹高中家教
  • 新竹女中家教
  • 新竹實驗高中家教
  • 苗栗高中家教
  • 台中一中家教
  • 台中女中家教
  • 曉明女中家教
  • 彰化高中家教
  • 彰化女中家教
  • 南投高中家教
  • 斗六高中家教
  • 虎尾高中家教
  • 嘉義高中家教
  • 嘉義女中家教
  • 台南一中家教
  • 台南女中家教
  • 高雄中學家教
  • 高雄女中家教
  • 私立薇閣高中家教
  • 東山高中家教
  • 復旦家教
  • 格致高中家教
  • 私立高中
  • 小孩教育
  • 兒童健康
  • 心得感觸
  • 小學陪讀家教
  • 台北美國學校家教
  • 道明外僑學校家教
  • 台北韓僑小學家教
  • 伯大尼美僑學校家教
  • 台北日僑學校家教
  • 台北歐洲學校家教
  • 台北復臨小學家教
  • 恩慈美國學校家教
  • 新竹荷蘭國際家教
  • 新竹美國學校家教
  • 台中日僑學校家教
  • 台中美國學校家教
  • 台中馬禮遜家教
  • 高雄馬禮遜家教
  • 高雄美國學校家教
  • 高雄日僑學校
  • 高雄韓僑學校家教
  • 高雄道明外僑學校
  • 維多利亞雙語中小學家教
  • 康橋雙語中小學家教
  • 大陸教育新聞
  • 其他各國教育新聞
  • 博士家教中心,版權所有,All rights reserved