化學上的惰性(inert)是指一物質难以產生化學反應。以熱力學的觀點來看,一惰性物質,若其熱力學上不穩定(其為負),仍會慢慢分解,或是以非常慢,幾乎無法察覺的速度分解。
大部份的稀有气体(在元素周期表最後一欄的元素)會算是惰性物質。這些元素在自然界以氣態存在時是穩定的,因為也稱為是惰性氣體。
稀有气体
稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡,有時也會將鿫算在內)因為不容易參與化學反應,以往會稱為惰性氣體。這種觀點的原因是因為這些原子有完整的價電子殼層,根據八隅體規則,這些原子不會改變其當前的電子組態。
目前已根據實驗證實,在特定條件下,這些元素(鿫除外)會產生稀有气体化合物(例如四氟化氙)。不過,要產生這類反應,需要很高的能量(多半是以熱、壓力或是輻射的型式存在),而且多半需要催化劑。
非活性氣體
有時「惰性」或「非活性」是指和其他化合物相較下的情形。例如,氮氣在一般條件下算是非活性氣體,以双原子分子存在。在原子之間有很強的三鍵共价键,因此一般情形下不會反應。不過,氮氣會和碱金属锂反應,形成氮化鋰(Li3N),即使在正常的條件下也會反應。若是在高壓下,再配合適當的催化劑,氮更容易參與反應,哈柏法就是以這樣的條件,用空氣中的氮氣製造氨。
主要用途
惰性氣氛包括氩、氮或氦等氣體,常用在空气敏感或遇水易燃物質的化學反應或是儲存容器,以此避免這些物質和氧或是水反應。
氬常用在荧光燈管以及節能燈泡中。氬可以保護燈泡中的金屬燈絲,避免和氧反應,也避免金屬燈絲在高溫下的腐蚀。
氖常用於製作廣告看板及霓虹燈。通電後,真空管內的氖氣會發出明亮的紅色光。使用其他氣體也可以製作不同顏色的霓虹燈。
氦廣泛應用於低溫技術、焊接和火箭製造等領域。也常用氦氣填充飛艇、科學實驗氣球和派對氣球。氦氣的密度比空氣低,因此將其填入氣球內,氣球會浮起來。
相關條目
- 惰性金屬
參考資料
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