Inert gázok hélium, neon, argon, kripton, xenon és radon

Inert gázok általános jellemzői

Inert vagy nemesgázokat talál a Kémiai Elemek Periodikus Rendszerének VIIIA csoportjában. Mendelejevevek hélium, neon, argon, krypton, xenon és radon.

Minden periódus a periódusos rendszer befejezte inert gáz, kivéve hélium, azok mind a külső energia szint elektronok 8, amely egy nagyon stabil rendszer, ami miatt ezek az elemek úgynevezett inert. Annak ellenére, hogy a hélium elektronhéja két elektronból áll, nagyon stabil is. Ezzel a jelenséggel kapcsolatban az inert gázok atomjai magas ionizációs energiával rendelkeznek, és általában az elektron-affinitási energia negatív értékei.

Az inert gázok külső energia szintjének elektronikus konfigurációja 1s 2 (He) és ns 2 np 6 a többi inert gáz esetében.

Kezdetben azt feltételezték, hogy az inert gázok atomjai nem képesek kémiai kötéseket kialakítani más elemekkel. Már ismert, csak néhány instabil nemesgáz vegyületet - a hidrátok, argon, kripton és xenon (Ar × 6H2 O, Kr × 6H2 O, Xe × 6H2 O), amelyeket úgy kaptuk, hogy az intézkedés nemesgázok kristályosodó túlhűtött víz.

Később azt találták, hogy Kr, Xe és Rn reakcióba lép más anyagokkal, például fluorral, fűtés vagy elektromos kisüléssel. Xenon, oxid-XeO3 és hidroxid-Xe (OH) 6 ismert.

A nemesgázok közül a legnagyobb gyakorlati alkalmazás az argon, a neon és a hélium.

A fizikai tulajdonságok szerint a hélium a molekuláris hidrogénhez legközelebb van. A helium atom alacsony polarizálhatósága miatt a legalacsonyabb forráspontú és olvadási pontok a VIIIA csoport többi eleméhez képest. Ez azonban rosszabb, mint a vízben oldódó egyéb inert gázok.

Normál körülmények között a hélium kémiailag inert, de gerjesztett állapotban instabil molekuláris ionokat hoz létre He2 + vagy ionizált HeH + molekulákkal.

Hélium - a tér elemeinek leggyakoribb, hidrogén után és két izotópból áll - 4 He és 3 He. A hélium jelenléte a Nap, a csillagok és a meteoritok jelenlétében bizonyított.

A héliumot egyes természetes gázokból mélyhűtéssel nyerik, míg a hélium gázállapotban marad, míg más gázok kondenzálódnak.

A Hélium a nukleáris energiatermelésben, a fémek autogén hegesztésében, a fizikai laboratóriumokban hűtőfolyadékként alkalmazható. A hélium izotóp 3 Ő az egyetlen olyan anyag, amely alkalmas az 1 K alatti hőmérséklet mérésére.

Neon. argon

A fő különbség a neon és a hélium között az atom nagy polarizálhatósága, az intermolekuláris kötések kialakulása, valamivel nagyobb oldhatóság és az adszorpciós képesség.

Az Agron, mint a neon, 8 energiát tartalmaz a külső energia szintjén, és a neon atom elektronszerkezetének nagy stabilitása miatt képtelen valence típusú vegyületeket létrehozni. Az argon a felvételt - clathrates molekuláris vegyületeket - víz, fenol, toluol és más anyagok formájában képezi. A H2 S, SO2 nyereggel. CO2. Az argonatmoszféra kettős hidrátot eredményez, azaz. vegyes klatrátok.

Neon és argon töltőanyagként alkalmazzák izzólámpákhoz, gázcsövekhez (a neon vörös fényű, argon - kék-kék). Az argon, mint a leginkább hozzáférhető inert gázok, a kohászat, különösen az argon ívű hegesztése alumínium és alumínium-magnézium ötvözetek.

Krypton alcsoport

A kripton alcsoport (Kr, Xe, Rn) elemeinek ionizációs energiáját alacsonyabb ionizációs energiák jellemzik, mint a VIIIA csoport tipikus elemei, így a szokásos típusú vegyületeket képezhetik. Így a xenon "+2", "+4", "+6", "+8" oxidációs állapotokat mutathat.

A krómot az elektroacukás technikában használják, xenon keverékben töltőanyagként használják különféle világító lámpák és csövek számára. Radioaktív radont használnak az orvostudományban.

Példák a problémamegoldásra

A mangán-szulfát és a xenon (II) fluoridjával való kölcsönhatása során a vizes oldatban 4,8 liter gázt szabadítottak fel (20 ° C-on és normál légköri nyomáson). Mi keletkezik a mangán sav tömege?

A reakció egyenletét írjuk:

Találjuk meg a xenon anyag mennyiségét:

v (Xe) = PV / RT = 101,3. 4,8 / (8,31-293) = 0,20 mol

Az egyenlet szerint a mangán sav mennyisége 2,5-szer kisebb, mint a xenon mennyisége:

v (HMnO4) = v (Xe) × 2/5 = 0,08 mol

Találjuk meg a mangánsav tömegét:

m (HMn04) = v × M = 0,08 × 120 = 9,6 g