什么元素的化学性质最稳定?

惰性气体
我们在地球上所见到的一切东西都是由元素化合而成的,而有些元素与其他元素相比,显得不大愿意参与化合反应.然而,在1988年年初,一位名叫W·科克（W.Koch）的美国化学家证明,即使最不合群的元素也可以诱使它参与化合反应.最不喜欢结合的元素是一组被称作“惰性气体”的元素（“惰性”一词的英文原意是“高贵”,英文中惰性气体为“inert gas”或“noble gas”,“inert”意为“惰性的”,而“noble”意为“高贵的”.这些元素之所以被以此相称,是与它们孤傲、排他的特性有关）.也称稀有气体（rare gas）,因为在地壳和大气层中含量很少,除氡外都可作为工业气体由空气分离而制得.通常具有化学惰性,但近年来已能制得氙、氪、氡的一些具有一定稳定性的化合物.
惰性气体共有六种,按照原子量递增的顺序排列,依次是氦、氖、氩、氪、氙、氡.在通常情况下,它们不与其他元素化合,而仅以单个原子的形式存在.
事实上,这些原子对于它们自己同类中的其他原子的存在也漠不关心,甚至不愿互相靠近到可以形成液体的程度,因而在常温下,它们都不会液化.它们全是气体,存在于大气之中.
首先被发现的惰性气体是氩,1894年就被探测到.它也是最常见的惰性气体,占大气总量的1%.其他惰性气体几年之后才被发现,它们在地球上的含量很少.当一个原子向另一个原子转移电子或与另一个原子共享电子时,它们便相互化合了.惰性气体不愿这么做,其原因是它们的原子中的电子分布得非常匀称,要想改变其位置就需要输入很大的能量,这种情况是不大可能发生的.
较大的惰性气体原子,例如氡,它的最外层的电子（参与化合反应者）与原子核离得较远.因此,外层电子与原子核之间的吸引力相对来说比较弱.由于这一原因,氡是惰性气体中惰性最弱的,只要化学家创造出合适的条件,也最容易迫使氡参与化合反应.
较小的惰性气体原子,其最外层电子离原子核比较近.这些电子被抓得比较牢固,使其原子难以与其他原子发生化合反应.
事实上,化学家已经迫使原子比较大的惰性气体——氪、氙、氡,与氟和氧那样的原子进行化合,氟与氧特别喜欢接受其他原子的电子.原子更小一些的惰性气体——氦、氖、氩——已经小到惰性十足的程度,迄今为止任何化学家都无法使它们参与化合反应.
原子最小的惰性气体是氦.在所有各类元素中,它是最不喜欢参与化合反应的,也是惰性最强的元素.甚至氦原子本身之间也极不愿意结合,因而直到温度降到4K时,才能变成液态.液态氦是能够存在的温度最低的液体,它对于科学家研究低温是至关重要的.
氦在大气中只有微量的存在,不过当像铀与钍这样的放射性元素衰变时,也能生成氦.这种积聚过程发生在地下,因而在一些油井中能产生氦.这种资源很有限,不过至今尚未耗尽.
每个氦原子只有两个电子,它被氦原子核束缚得如此之紧,以至要想抓走其中的一个电子,比之任何其他原子而言,要付出更多的能量.面对这样紧的束缚,那么是否能使氦原子放弃一个电子,或与其他原子共享一个电子,从而产生化合反应呢?
为了计算电子的行为,化学家采用了一种被称为“量子力学”的数学体系,这是在20世纪20年代创立的.化学家科克把它的原理应用到对氦的研究中.比如．假设一个铍原子（有四个电子）与一个氧原子（有八个电子）进行化合反应.在化合过程中,铍原子交出两个电子给氧原子,从而使它们结合在一起.用量子力学进行计算的结果表明,铍原子中背对着氧原子的那一侧电子出现的几率非常小.
根据量子力学方程,如果一个氦原子参与进来.它就会与铍原子上电子出现几率非常小的那一侧共享两个电子,从而形成氦-铍-氧的化合物.
迄今为止,还没有其他原子化合反应能够产生俘获氦原子的条件,而且即便是氦-铍-氧,也只有在足以使空气液化的温度条件下,或许能结合在一起.现在对于化学家来说,必须对在极低温度条件下的物质进行研究,看看是否真能够通过实践证实理论,迫使氦参与化合反应,从而打垮这种惰性最强的元素!
惰性气体：又称钝气、稀有气体、贵重气体
1.钝气包括：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),均为无色、无臭、气态的单原子分子.周期表中为第18族（ⅧA族）,外层电子已达饱和,活性极小.
2.一般通性：
(1)原子量、密度、熔点、沸点、原子半径随原子序增加而增加.
(2)游离能随原子序增加而减少.
3.用途：
(1)He：可用作安全气球或飞船,与氧混合供潜水用,可防止潜水夫病.
*在油井中所产天然气含2%,为工业用的主要来源.
制备法：将天然气压缩及冷却而液化,He难液化而分离.
(2)Ne：在真空放电管中发生红色光,用於广告灯.
(3)Ar：填充灯泡保护钨丝.
(4)Kr,Xe：用在照相工业.Kr,Xe在真空放电管中,发出蓝色光.
(5)Rn：为放射性气体,自然界中几乎不存在.
4.钝气化合物
1962年加拿大巴勒特发现了第一种钝气化合物—Xe之氟化物,接著有数百种Kr、Xe的化合物相继合成成功(如XeF2、KrF2),而传统的”惰性气体不能形成化合物”的观念需加以修正,惰性气体只是不活泼而已