благородні гази

Хімія

2022

Ми пояснюємо, що таке благородні гази, як вони були відкриті, в чому їх застосування, застосування, інші характеристики та приклади.

Благородні гази, такі як гелій, дуже безпечні через їх низьку реакційну здатність.

Що таке благородні гази?

в хімія, називають благородними газами або інертними газами до набору хімічні елементи що входять до групи 18 (VIIIA) ст Періодична таблиця елементів.

Їх головною спільною характеристикою є дуже низький ступінь хімічної реакційної здатності, тобто низька схильність до утворення молекули Ю сполуки з іншими елементами. Насправді існує лише невеликий набір сполук із благородних газів, на відміну від більшості відомих елементів, які можуть утворювати більшу кількість хімічні сполуки.

В умовах температура Ю Тиск звичайні благородні гази речовин одноатомний газоподібний (тобто складається з одного атом). Багато з них присутні в різних пропорціях повітря що інтегрує атмосфера.

Незважаючи на свою низьку хімічну реакційну здатність, а іноді й як наслідок, ці елементи мають дуже різноманітне застосування в промисловість, і зазвичай випускаються масово.

Відкриття благородних газів

Більшість благородних газів було відкрито в 19 столітті в результаті досліджень сонце П'єром Янссеном (французький, 1824-1907) і Джозефом Норманом Локєром (британський, 1836-1920). Ці астрономи відкрили гелій, названий за грецьким словом (Геліос) для нього зірка.

Сюрприз у властивості Характеристики цього нового елемента відкрили двері для пошуку інших подібних. Так були відкриті криптон, неон і аргон в результаті хімічного дослідження повітря.

Ближче до кінця 19 століття британські дослідники лорд Релей (1842-1919) і Вільям Рамзі (1852-1916) постулювали спільне існування благородних газів, завдяки чому вони отримали Нобелівську премію за Фізичний та хімія. Лише в 20 столітті промислове виробництво цих газів почалося у великих масштабах, оскільки було відкрито все більше їх властивостей і використання.

Характеристики благородного газу

Благородні гази, такі як аргон, можуть використовуватися в промисловості в потужних лазерах.

Загалом благородні гази характеризуються:

  • Не мають хімічної реакційної здатності або взагалі її не мають, тобто вони не вступають в реакцію легко. Це тому, що його останній електронний шар або енергетичний рівень завжди заповнений.
  • Бути позбавленим колір, запах і смак.
  • Познайомити точки плавлення Ю кипіння дуже близько і дуже низько, з різницею ледь 10 ºC, тому вони майже завжди всередині газоподібний стан, хоча їх можна трансформувати в рідина тільки в дуже точних діапазонах температур.
  • Поводяться як ідеальні гази за нормальних умов тиску і температури (1атм і 0 ºC.), тобто можна вважати, що їх частинок Вони не взаємодіють і відповідають рівнянню стану ідеальних газів:

де:

    • п. Він представляє тиск газу і виражається в атмосферах (атм) або еквівалентних одиницях.
    • В. Представляє обсяг газу і виражається в літрах (л) або еквівалентних одиницях.
    • п. Показує кількість речовини в газі і виражається в родимки (моль).
    • Р. Це ідеальна газова постійна і має значення 8,314 джоуль/моль Кельвіна (Дж/моль К).
    • Т. Він являє собою температуру газу і виражається в кельвінах (К) або еквівалентних одиницях.
  • У випадку гелію він має дуже особливі властивості: він має нижчі температури плавлення та кипіння, ніж будь-яка відома речовина, це єдиний елемент, який має надплинність (стан рідини, який не має в'язкість, тобто він тече без тертя), і не може бути перетворений у твердий при стандартних умовах тиску.

Чому їх називають благородними газами?

Спочатку ці елементи називали «інертними газами» або «рідкісними газами», оскільки в той час вважалося, що вони повністю хімічно інертні елементи і, отже, дуже рідкісні в світі. всесвіту. Обидві ознаки виявилися помилковими.

Зараз перевага надається "благородним газам", переклад "Edelgas", Німецький термін, яким хімік Гуго Ердман (1862-1910) хрестив їх у 1898 році. Ердман взяв цю назву від "благородних металів", таких як золото, реакційна здатність якого дуже помірна. Отже, як золото, як правило, залишалося чистим і зберігало свою благородність, так і ці гази.

Використання та застосування благородних газів

У лампах можна використовувати різні благородні гази, такі як неон.

Ці елементи мають безліч застосувань для людина, як от:

  • Ізолятори Завдяки їх низькій реакційній здатності їх можна використовувати для вмісту високореактивних або небезпечних речовин.
  • Кріогенні холодоагенти. Через процеси, які витягують тепла і зменшити Тиск, гази перетворюються на рідини, і ці рідини ідеально підходять для зберігання делікатних машин, таких як магніти надпровідники або обладнання ядерного магнітного резонансу. Для цієї мети широко використовується гелій.
  • Повітропроникний компонент. Гелій, змішаний з іншими газами, використовується в резервуарах космонавтів і водолазів, оскільки він зменшує наркотичний ефект так званої «глибинної хвороби», яка викликається високою концентрацією газів у крові та тканинах. Оскільки гелій погано розчиняється, ймовірність його проходження менша клітинні мембрани.
  • Наповнені надувними повітряними кулями або дирижаблями. Гелій можна використовувати для надування повітряних куль, оскільки він легший за повітря і дуже безпечний, ідеальна заміна водню, який дуже горючий.
  • Освітлення. Неон, ксенон, аргон і криптон можна використовувати та наповнювати лампочками розжарювання для отримання певних кольорів світло, у тому, що ми зазвичай називаємо «неоновими вогнями».
  • Для виготовлення лазерів. Вони часто використовуються в хірургічних або промислових процедурах.

Приклади благородних газів

Благородних газів всього сім:

  • Гелій (Він). Це другий за поширеністю елемент у відомому Всесвіті. Одним із способів його отримання є продукт реакції синтезу водню в серці зірки. Він має особливість змінювати людський голос при вдиху і бути набагато легшим за повітря.
  • Неон (Ne). Ще один багатий елемент у відомому Всесвіті. З нього виготовляють люмінесцентні лампи, оскільки він надає їм червоний колір. Особливо використовується у виробництві телевізорів. Він також широко використовується у виробництві He-Ne лазера.
  • Аргон (Ar). Один із поширених газів у повітрі, яким ми дихаємо, він широко використовується як промисловий ізолятор і при отриманні лазерів.
  • Криптон (Кр). Хоча це благородний газ, він може реагувати з фтором та кількома іншими речовинами з високою електронегативністю, а також має шість стабільних ізотопів і сімнадцять радіоактивних ізотопів.
  • Ксенон (Xe). Це дуже важкий газ, присутній лише в слідах в атмосфері Землі. Це був перший із благородних газів, який був штучно синтезований.
  • Радон (Rn). Результат радіоактивного розпаду таких елементів, як радій або актиній (з цієї причини його раніше називали актинон), є благородним, але радіоактивним газом, найстабільніший ізотоп якого може тривати максимум 3,8 доби, перш ніж розпатися на полоній-218.
  • Оганесон (Ог). Також називається ека-еманація, унунокцій (Uuo) або елемент 118, цей таємничий благородний газ є високорадіоактивним і синтетичного походження, тобто він не існує в природа. Його «відкрили» у 2002 році.
!-- GDPR -->