檸檬夸克
在諾貝爾獎的歷史上,因發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)元素而獲獎的人寥寥無幾,這其中有大名鼎鼎的居里夫人,她因發(fā)現(xiàn)放射性元素——鐳和釙而獲獎。這次,我要向大家介紹的是英國化學(xué)家威廉·拉姆齊,他因研究惰性氣體元素而獲獎。
我懶惰,我喜歡
惰性氣體元素是什么?有這么一種元素嗎?
惰性氣體元素可不是一種元素,它是氦(hài)、氖(nǎi)、氬(yà)、氪(kè)、氙(xiān)、氡(dōng)6種元素的總稱。這6種元素都很難與其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它們不會燃燒,也不會幫助其他物質(zhì)燃燒,不溶于水……對它們來說,自己孤零零地“一個人”待著是最好的,它們甚至不愿意與同類原子結(jié)合成分子。如此“擺譜”的懶惰元素,真是少見!又因?yàn)樵诔貭顟B(tài)下,這6種元素都是氣體,所以,化學(xué)家們稱它們?yōu)槎栊詺怏w元素。在元素周期表上,惰性氣體元素占據(jù)了整整一列。
意外發(fā)現(xiàn)的光譜線
最早被發(fā)現(xiàn)的惰性氣體元素是氦。1868年,法國天文學(xué)家詹森和英國天文學(xué)家洛克耶在觀察太陽的時(shí)候,意外地發(fā)現(xiàn)了一條黃色的光譜線,這條光譜線與以往人們熟悉的任何一條光譜線都不同。他們經(jīng)過認(rèn)真研究,意識到這是一條未知元素的光譜線。他們把這個新的元素命名為“Helium”,在希臘語中,這個詞的意思是“太陽”。這就是氦。
消息一出,世界為之轟動。為了紀(jì)念這一發(fā)現(xiàn),人們鑄造了一塊金牌,正面雕刻著傳說中駕著四匹馬戰(zhàn)車的太陽神阿波羅,背面雕刻著詹森和洛克耶的頭像,并且在頭像下面刻上了氦的發(fā)現(xiàn)過程。
惰性氣體家族
在發(fā)現(xiàn)氦元素后,人們一直認(rèn)為氦是太陽上的元素,地球上應(yīng)該沒有??墒?,英國化學(xué)家威廉·拉姆齊讓人們認(rèn)識到,這種看法是錯誤的。他在實(shí)驗(yàn)室做研究時(shí)發(fā)現(xiàn)了氦氣,并且成功制備出了氦氣。隨后,拉姆齊致力于從空氣中分離惰性氣體,并且相繼發(fā)現(xiàn)了氖、氬、氪、氙這4種氣體。
然而,事情并未結(jié)束。在19世紀(jì)末20世紀(jì)初,盧瑟福、居里夫婦、德比納等人在研究放射性元素的時(shí)候,分別發(fā)現(xiàn)了釷射氣、鐳射氣、錒射氣等一些放射性氣體。拉姆齊雖然沒有在實(shí)驗(yàn)室中研究過這些氣體,可是,他卻敏銳地指出,這幾種氣體其實(shí)都是一樣的,是同一種氣體,而且也是一種惰性氣體。他把這種惰性氣體命名為氡。
最終,實(shí)驗(yàn)證明了他的預(yù)言。至此,6種惰性氣體都被發(fā)現(xiàn)了,而且可以說是拉姆齊一個人發(fā)現(xiàn)的,他是名副其實(shí)的“惰性氣體之父”。拉姆齊的偉大,在于他為元素周期表添上了原來不存在的一列——惰性氣體元素,他因此獲得了1904年的諾貝爾化學(xué)獎。