正文 第83節 文 / 艾薩克·阿西莫夫

    與其他元素難以發生化學反應或根本不發生化學反應的元素稱為「惰性」元素。氮和鉑就是惰性元素的例子。

    在十九世紀九十年代、在大氣中發現了一些似乎根本不發生任何化學反應的氣體。這些新發現的氣體——氦、氖、氬、氪、氙和氡——比其他任何元素的惰性都強，於是人們把它們都歸入「惰性氣體」。

    惰性元素有時被稱為「貴」元素，因為它們不與其他元素發生化學反應，就它們那一方面來說，這似乎是一種貴族式的冷淡。金和鉑是「貴金屬」的兩個例子，而惰性氣體有時被稱為「貴氣體」，也是由於這個原固。1962年以前，「惰性氣體」是比較通用的術語，也許是因為「貴氣體」似乎不適合於民主社會。

    惰性氣體之所以是惰性的，其原因在於：每一種惰性氣體原子所含有的電子數在各殼層中的排列，正好使每個殼層中都有特別穩定的數目，具體地說，即在最外面的殼層中有8個電子。因此，氖的電子排列是2，8；氬的電子排列是2，8，8。增加或減少電子，都會打破這種穩定的排列，因此，就不會發生任何電子變化。這就意味著不會發生化學反應，所以這樣一些元素是惰性的。

    然而，惰性的程度取決於原子中心帶正電荷的原子核用以拉住最外面殼層上各個電子的強度。最外層與中心之間的電子殼層越多，原子中心的原子核的控制力就越弱。

    這就意味著，惰性氣體元素中原子結構最複雜的元素，也就是惰性最小的元素。原子結構最複雜的惰性氣體是氡。氡的原子所具有的電子排列是2，8，18，32，18，8；但氡僅僅是由放射性同位素所構成，所以它是難以用來進行化學實驗的一種元素。僅次於氡的最複雜的氣體是氙，它是穩定的。它的原子所具有的電子排列是2，8，18，8。

    氙原子和氡原子中最外面的電子離原子核很遠，原子核不能十分有力地抓住它們。當存在著具有吸引電子的強烈傾向的原子時，這些電子就會被放棄。氟的原子具有吸引電子的最強傾向。1962年，加拿大化學家巴特利特發現有可能形成氙和氟的化合物。

    從那以後，還組成了氡的化合物和氪的化合物。鑒於這種情況，化學家們不樂意再使用「惰性氣體」這個術語，因為這些原子畢竟不是完全惰性的；「貴氣體」這個術語現在已逐漸通行起來、而且形成了化學的一個完整的新的分支學科，專門研究「貴氣體化合物」。

    當然，貴氣體的原子越小，惰性就越強，至今還沒有發現任何東西能從這些原子中把電子奪走。氬原子中的電子排列是2，8，8。氖原子中的電子排列是2，8。氬和氖仍然完全是惰性的。惰性最強的是氦，它的原子僅有一個帶兩個電子的電子殼層（所有原子最裡面的殼層都有兩個電子）。