稀有气体
xī yǒu qì tǐ
稀有气体是第18族元素（氦、氖、氩、氪、氙、氡），拥有充满的最外层电子壳层，因而几乎完全不发生反应。
Definition
稀有气体是位于元素周期表最后一列的元素，它们几乎不与任何物质发生反应，因而安全且稳定。这六种稀有气体是第 $18$ 族的氦、氖、氩、氪、氙、氡（鿫也被归入此族）；每种稀有气体的最外层能级都已完全填满（氦为 $2$ 个电子，其余为 $8$ 个），因此它们没有得到、失去或共享电子的倾向，以单原子形式存在，无色无味，沸点极低。它们闭壳层的 $ns^2 np^6$ 电子排布（氦为 $1s^2$）使它们在各自周期中拥有最高的电离能，电子亲和能则基本为零。原子之间唯一的吸引力是微弱的伦敦色散力，所以沸点会随该族向下、极化率增大而升高，从氦的 $4\text{ K}$ 一直升到氡的 $211\text{ K}$；较重的稀有气体可以被强行迫使与电负性最高的元素形成化合物。
Example
氦用来填充派对气球，不会燃烧；氖在招牌灯管中发出橙红色的光；氩则用于灯泡内部保护灯丝。氩气约占空气的 $0.93\%$，比二氧化碳还多，焊接时能保护高温金属，因为它不与金属反应；而氦的沸点低至 $-269^\circ\text{C}$，是所有元素中最低的。1962年，尼尔·巴特利特让氙与六氟化铂反应，制得了第一种稀有气体化合物，随后又相继合成了 $XeF_2$、$XeF_4$ 和 $XeF_6$；氙的第一电离能（$1170\text{ kJ/mol}$）足够低，使氟能够从它那里夺取电子密度，而氦和氖则完全不能形成稳定的化合物。
Key Insight
兴登堡号飞艇之所以起火，是因为它充的是氢气；如果换成氦气就会很安全，因为稀有气体不发生反应。其他原子成键，正是为了达到稀有气体早已拥有的电子排布，所以八隅体规则本质上就是表现得像稀有气体一样。1894年，拉姆齐和瑞利发现，从空气中提取的氮气密度比化学方法制得的氮气略高，正是这第三位小数上的微小差异，最终催生了周期表上全新的一整列元素，稀有气体。