最稳定的元素

一、最稳定的元素族

八隅体规则(或称八电子规则)是化学中一个简单的规则，即原子间的组合趋向令各电子的价层都拥有八个电子，与惰性气体拥有相同的电子排列。第一层电子最多有2个，第二层8个，第三层18个，第四层32个。公式为2n2。不过在过渡金属中，十八电子规则取代了八隅体规则。

根据化学元素周期表和八隅体规则，得知最稳定的元素族是0族，即稀有气体族最稳定，因为稀有气体的外层电子已排满，满足八隅体规则(He只有1个电子层，是例外)。

 

二、族内元素对比

稀有气体元素的电负性依次是:He是4.16，Ne是4.79，Ar是3.24，Kr是3.00，Xe是2.60，Rn是2.43。根据电负性的大小，可知稀有气体元素反应活性的顺序为Ne < He < Ar < Kr < Xe < Rn。

从反应活性顺序表得知，Ar、Kr、Xe和Rn的稳定性是低于He和Ne的。这样，我们只要比较He和Ne的稳定性，即可得出哪个元素是最稳定的元素。

较重稀有气体氪和氙的化学已有了长足的发展，而较轻稀有气体氖和氦仍处于开始阶段，而最稳定的氖至今仍没有一种确认存在的化合物，目前只发现了一些不稳定的阳离子和未经证实的水合物。

因为Ne，He都没有化合物制成，其稳定性判断一般依据物理为多。He存在用物理方法得到的双核离子（He2)2+及（He2)+，实际是He原子间形成了共价键；而Ne不存在这种离子。这从一个侧面显示出，虽然He的第一电离能最大，但因为第一周期的特殊性，其电子数少，屏蔽较小，表现出化学活性要稍强，所以Ne更稳定。

从原子核对电子的吸引能力来看，He的核电荷数是2，而Ne的是10，是He的5倍，其他4个稀有气体元素的核电荷数递增倍数都不超过2。而Ne只比He多1个电子层，原子核对电子的吸引力比He要强，更不容易失去电子。因此Ne更稳定。

元素	核电荷数	递增倍数
He	2
Ne	10	5
Ar	18	1.8
Kr	36	2
Xe	54	1.5
Rn	86	1.59

综上所述，化学性质最稳定的元素是Ne(氖)。

 

三、后记

在2012年10月，我推理出，化学性质最稳定的元素是氖(Ne)。理论依据是：从原子核对电子的吸引能力来看，He的核电荷数是2，而Ne是10，是He的5倍。而Ne只比He多1个电子层，原子核对电子的吸引力比He要强，更不容易得失电子。因此Ne更稳定。

今天（2017年）发现，氦元素产生了化合物。2017年2月，XiaoDong团队发现了在高压（113GPa）可以稳定存在的第一个氦的化合物——Na2He，并发表在Nature Chemistry上。Na2He的体系为电子盐体系，反应过程中He得到了0.15个电子。

而氖化合物理论上存在的可能性依然不确定，至今不能生成化合物。这印证了我2012年的推理结果：化学性质最稳定的元素是氖(Ne)。