Plik gazy obojętne, Znane również jako gazy rzadkie lub szlachetne, to te, które nie mają dostrzegalnej reaktywności. Słowo `` obojętne '' oznacza, że atomy tych gazów nie są zdolne do tworzenia znacznej liczby związków, a niektóre z nich, podobnie jak hel, w ogóle nie reagują.
Zatem w przestrzeni zajmowanej przez atomy gazu obojętnego będą one reagować z bardzo określonymi atomami, niezależnie od warunków ciśnienia lub temperatury, którym są poddane. W układzie okresowym tworzą grupę VIIIA lub 18, zwaną grupą gazów szlachetnych.
Górny obraz przedstawia żarówkę wypełnioną ksenonem wzbudzoną prądem elektrycznym. Każdy z gazów szlachetnych jest w stanie świecić własnymi kolorami pod wpływem prądu elektrycznego.
W atmosferze można znaleźć gazy obojętne, chociaż w różnych proporcjach. Na przykład argon ma stężenie 0,93% powietrza, a neon 0,0015%. Inne gazy obojętne emanują ze słońca i docierają do ziemi lub są wytwarzane w jej skalistych fundamentach, występując jako produkty radioaktywne..
Indeks artykułów
Gazy obojętne różnią się w zależności od ich warstw atomowych. Jednak wszystkie wykazują szereg cech określonych przez struktury elektronowe ich atomów..
Poruszając się przez dowolny okres układu okresowego od lewej do prawej, elektrony zajmują orbitale dostępne dla powłoki elektronicznej n. Po wypełnieniu orbitali s, następuje orbitale d (z czwartego okresu), a następnie orbitale p.
Blok p charakteryzuje się konfiguracją elektroniczną nsnp, dającą początek maksymalnej liczbie ośmiu elektronów, zwanej oktetem walencyjnym, nsdwanp6. Pierwiastki, które przedstawiają tę całkowicie wypełnioną warstwę, znajdują się po prawej stronie układu okresowego: pierwiastki z grupy 18, czyli z gazów szlachetnych.
Dlatego wszystkie gazy obojętne mają pełne powłoki walencyjne o konfiguracji nsdwanp6. W ten sposób zmieniając liczbę n każdy z gazów obojętnych jest otrzymywany.
Jedynym wyjątkiem od tej cechy jest hel, którego n= 1 i dlatego brakuje orbitali p dla tego poziomu energii. Zatem konfiguracja elektronowa helu wynosi 1sdwa i nie ma jednego oktetu walencyjnego, ale dwa elektrony.
Atomy gazu szlachetnego można wizualizować jako izolowane kule z bardzo małą tendencją do reagowania. Dzięki wypełnieniu powłok walencyjnych nie muszą przyjmować elektronów do tworzenia wiązań, a ponadto mają jednorodną dystrybucję elektronową. Dlatego nie tworzą wiązań ani między sobą (w przeciwieństwie do tlenu Odwa, O = O).
Będąc atomami, nie mogą oddziaływać ze sobą siłami dipol-dipol. Zatem jedyną siłą, która może chwilowo utrzymać razem dwa atomy gazu obojętnego, są siły londyńskie lub siły rozpraszające..
Wynika to z faktu, że nawet będąc kulami o jednorodnym rozkładzie elektronowym, ich elektrony mogą tworzyć bardzo krótkie chwilowe dipole; wystarczy, aby spolaryzować sąsiedni atom gazu obojętnego. W ten sposób dwa atomy B przyciągają się i przez bardzo krótki czas tworzą parę BB (nie wiązanie B-B).
W wyniku słabych sił Londynu, które utrzymują swoje atomy razem, ledwo mogą oddziaływać, aby pojawić się jako bezbarwne gazy. Aby skondensować się do fazy ciekłej, wymagają bardzo niskich temperatur, zmuszając w ten sposób ich atomy do „spowolnienia”, a interakcje BBB trwają dłużej ···.
Można to również osiągnąć poprzez zwiększenie ciśnienia. W ten sposób zmusza swoje atomy do zderzeń ze sobą przy wyższych prędkościach, zmuszając je do kondensacji w ciecz o bardzo interesujących właściwościach..
Jeśli ciśnienie jest bardzo wysokie (kilkadziesiąt razy wyższe niż atmosferyczne), a temperatura jest bardzo niska, gazy szlachetne mogą nawet przejść do fazy stałej. Zatem gazy obojętne mogą istnieć w trzech głównych fazach materii (ciało stałe-ciecz-gaz). Jednak niezbędne do tego warunki wymagają pracochłonnej technologii i metod..
Gazy szlachetne mają bardzo wysokie energie jonizacji; najwyższy ze wszystkich elementów układu okresowego. Dlaczego? Ze względu na swoją pierwszą cechę: pełna warstwa walencyjna.
Mając oktet walencyjny nsdwanp6, usunięcie elektronu z orbitalu p i przekształcenie go w jon B.+ konfiguracja elektronów nsdwanp5, wymaga dużo energii. Tak bardzo, że pierwsza energia jonizacji ja1 dla tych gazów ma wartości przekraczające 1000 kJ / mol.
Nie wszystkie gazy obojętne należą do grupy 18 układu okresowego. Niektóre z nich tworzą po prostu wystarczająco mocne i stabilne więzi, których nie można łatwo zerwać. Dwie cząsteczki tworzą ten rodzaj gazu obojętnego: azot, Ndwa, i dwutlenku węgla, COdwa.
Azot charakteryzuje się bardzo silnym wiązaniem potrójnym N≡N, którego nie można zerwać bez ekstremalnych warunków energetycznych; na przykład te wyzwalane przez piorun elektryczny. Podczas gdy COdwa Ma dwa wiązania podwójne O = C = O i jest produktem wszystkich reakcji spalania z nadmiarem tlenu.
Oznaczony literami He jest pierwiastkiem najbardziej rozpowszechnionym we wszechświecie po wodorze. Stanowi około jednej piątej masy gwiazd i Słońca.
Na Ziemi można go znaleźć w zbiornikach gazu ziemnego, zlokalizowanych w Stanach Zjednoczonych i Europie Wschodniej..
Pozostałe gazy szlachetne z grupy 18 to Ne, Ar, Kr, Xe i Rn.
Spośród nich najwięcej w skorupie ziemskiej występuje argon (0,93% powietrza, którym oddychamy, to argon), a zdecydowanie najrzadszy jest radon, będący produktem rozpadu radioaktywnego uranu i toru. Dlatego występuje na różnych terenach z tymi radioaktywnymi pierwiastkami, nawet jeśli znajdują się one głęboko pod ziemią..
Ponieważ te pierwiastki są obojętne, są bardzo przydatne do wypierania tlenu i wody ze środowiska; w celu zagwarantowania, że nie będą interweniować w pewnych reakcjach, gdy zmieniają produkty końcowe. Argon znajduje w tym celu wiele zastosowań.
Wykorzystywane są również jako źródła światła (neony, latarnie samochodowe, lampy, promienie laserowe itp.).
Jeszcze bez komentarzy