Все инертные газы имеют завершенную, устойчивую конфигурацию внешнего электронного уровня: у гелия это дублет, у остальных газов – октет. Каждый из них завершает соответствующий период в таблице Менделеева.
Все инертные газы, кроме радиоактивного радона, можно найти в составе атмосферного воздуха. Гелий – самый распространенный элемент после водорода. Солнце на 10% состоит из этого благородного газа, образуемого из водорода по реакции ядерного синтеза с выделением позитронов и антинейтрино.
Инертные газы представлены одноатомными молекулами. При обычных условиях гелий, неон, аргон, криптон и ксенон – газы без цвета и запаха, плохо растворимые в воде. Чем больше их , тем выше температуры кипения и плавления.
Гелий обладает уникальными свойствами: он остается жидким даже при самых низких температурах, вплоть до абсолютного нуля, не подвергаясь кристаллизации. Кристаллизовать гелий возможно лишь под давлением 25 атмосфер. Кроме того, у этого газа температура кипения из всех веществ.
Долгое время считалось, что инертные газы вообще не образуют соединений. Однако экспериментально при особых условиях были получены фториды и оксиды , существование которых было предсказано теоретиком Лайнусом Полингом.
Благодаря своим выдающимся физико-химическим свойствам инертные газы широко используются в науке . Так, при помощи жидкого гелия получают сверхнизкие температуры, а смесь гелия и кислорода в соотношении 4:1 используется как искусственная атмосфера для дыхания водолазов.
Поскольку гелий – самый легкий газ после водорода, им часто наполняют дирижабли, зонды и аэростаты. Его подъемная сила равна 93% от подъемной силы водорода.
Неон, аргон, криптон и ксенон применяются в светотехнике – производстве газоразрядных трубок. При пропускании электрического тока через трубки, наполненные неоном или аргоном, газ начинает светиться, а цвет этого излучения зависит от давления газа.
Аргон как самый дешевый из благородных газов используется для создания инертной атмосферы при проведении химических реакций, продукты которых взаимодействуют с кислородом.
- (инертный газ), группа газов без цвета и запаха, составляющих группу 0 в периодической таблице Менделеева. К ним причисляют (в порядке возрастания атомного номера) ГЕЛИЙ, НЕОН, АРГОН, КРИПТОН, КСЕНОН и РАДОН. Низкая химическая активность… … Научно-технический энциклопедический словарь
БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ - БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ, хим. элементы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и эманация. Получили свое название за неспособность вступать в реакции с другими элементами. В 1894 г. англ. ученые Рэлей и Рам зай установили, что N, полученный из воздуха,… … Большая медицинская энциклопедия
- (инертные газы), химические элементы VIII группы периодической системы: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. Химически инертны; все элементы, кроме He, образуют соединения включения, например Ar?5,75H2O, Xe оксиды,… … Современная энциклопедия
Благородные газы - (инертные газы), химические элементы VIII группы периодической системы: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. Химически инертны; все элементы, кроме He, образуют соединения включения, например Ar´5,75H2O, Xe оксиды,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
- (инертные газы) химические элементы: гелий Не, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Хе, радон Rn; относятся к VIII группе периодической системы. Одноатомные газы без цвета и запаха. В небольших количествах присутствуют в воздухе, содержатся в… … Большой Энциклопедический словарь
Благородные газы - (инертные газы) элементы VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. В небольших количествах присутствуют в атмосфере, содержатся в некоторых минералах, природных газах, в… … Российская энциклопедия по охране труда
БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ - (см.) простые вещества, образованные атомами элементов главной подгруппы VIII группы (см.): гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. В природе они образуются при различных ядерных процессах. В большинстве случаев их получают фракционной… … Большая политехническая энциклопедия
- (инертные газы), химические элементы: гелий Не, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Хе, радон Rn; относятся к VIII группе периодической системы. Одноатомные газы без цвета и запаха. В небольших количествах присутствуют в воздухе, содержатся в… … Энциклопедический словарь
- (инертные газы, редкие газы), хим. элементы VIII гр. периодич. системы: гелий (Не), неон(Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе), радон(Rn). В природе образуются в результате разл. ядерных процессов. Воздух содержит 5,24*10 4% по объему Не,… … Химическая энциклопедия
- (инертные газы), хим. элементы: гелий Не, неон Nе, аргон Аr, криптон Кг, ксенон Хе, радон Rn; относятся к VIII группе периодич. системы. Одноатомные газы без цвета и запаха. В небольших кол вах присутствуют в воздухе, содержатся в нек рых… … Естествознание. Энциклопедический словарь
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Инертные или благородные газы находятся в VIIIA группе Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева – это гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон .
Каждый период Периодической системы заканчивается инертным газом, кроме гелия, все они имеют на внешнем энергетическом уровне по 8 электронов, образующих очень устойчивую систему, в связи с чем эти элементы получили название инертных. Несмотря на то, что электронная оболочка гелия состоит из двух электронов, она также очень устойчива. В связи с этим явлением атомы инертных газов обладают высокими значениями энергий ионизации и, как правило, отрицательными значениями энергии сродства к электрону.
Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня инертных газов – 1s 2 (He) и ns 2 np 6 для других инертных газов.
Изначально предполагали, что атомы инертных газов не способны к образованию химических связей с другими элементами. Были известны лишь несколько нестойких соединений благородных газов – гидраты аргона, криптона и ксенона (Ar×6H 2 O, Kr×6H 2 O, Xe×6H 2 O), которые получались при действии инертных газов на кристаллизующуюся переохлажденную воду.
Позже, было установлено, что Kr, Xe и Rn вступают в реакции взаимодействия с другими веществами, например, с фтором, при нагревании или электрическом разряде. Для ксенона известны оксид – XeO 3 и гидроксид- Xe(OH) 6 .
Наибольшее практическое применение среди всех благородных газов находят аргон, неон и гелий.
По физическим свойствам гелий наиболее близок к молекулярному водороду. В связи с малой поляризуемостью атома гелия, у него самые низкие температуры кипения и плавления, по сравнению с другими элементами VIIIA группы. Однако, он хуже, чем другие инертные газы растворим в воде.
В обычных условиях гелий химически инертен, но в возбужденном состоянии он способен образовывать неустойчивые молекулярные ионы He 2 + или ионизированные молекулы HeH + .
Гелий – наиболее распространенный из элементов космоса, после водорода и состоит из двух изотопов — 4 He и 3 He. Доказано присутствие гелия в атмосфере Солнца, звезд и в метеоритах.
Гелий получают из некоторых природных газов методом глубокого охлаждения, при этом гелий остается в газообразном состоянии, в то время как другие газы конденсируются.
Гелий нашел применение в атомной энергетике, при автогенной сварке металлов, в физических лабораториях в качестве хладоносителя. Изотоп гелия 3 He – единственное вещество, пригодное для измерения температур ниже 1К.
Основное отличие неона от гелия – большая поляризуемость атома, склонность к образованию межмолекулярных связей, несколько большая растворимость и способность адсорбироваться.
Агрон, как и неон, имеет 8 электронов на внешнем энергетическом уровне и, вследствие высокой устойчивости электронной структуры атома неона, он не способен к образованию соединений валентного типа. Аргон образует молекулярные соединения включения – клатраты – с водой, фенолом, толуолом и другими веществами. С сединениями H 2 S, SO 2 , CO 2 , HCl аргон дает двойные гидраты, т.е. смешанные клатраты.
Неон и аргон получают из воздуха путем его разделения при глубоком охлаждении. Аргон, в связи с его сравнительно высоким содержанием в воздухе, получают в значительных количествах, неон – в меньших.
Неон и аргон применяют в качестве наполнителей ламп накаливания, газосветных трубок (для неона характерно красное свечение, для аргона – сине-голубое). Аргон, как наиболее доступный из инертных газов, используют в металлургии, в частности при аргонно-дуговой сварке алюминиевых и алюминиевомагниевых сплавов.
Энергия ионизации элементов подгруппы криптона (Kr, Xe, Rn) характеризуются меньшими значениями энергии ионизации, чем типические элементы VIIIA группы, поэтому могут образовывать соединения обычного типа. Так, ксенон может проявлять степени окисления «+2», «+4», «+6», «+8».
Криптон применяют в электровакуумной технике, в смеси с ксеноном его используют в качестве наполнителя для различного вида осветительных ламп и трубок. Радиоактивный радон используют в медицине.
ПРИМЕР 1
| Задание | При взаимодействии сульфата марганца с фторидом ксенона (II) в водном растворе выделилось 4,8 л газа (при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении). Чему равна масса образовавшейся марганцовой кислоты? |
| Решение | Запишем уравнение реакции:
5ХеF 2 + 2МnSО 4 + 8Н 2 О = 5Хе + 2Н 2 SО 4 + 10НF + 2НМnО 4 |
В этой статье мы уделим внимание VIIIA -группе .
Это элементы: гелий (He ), неон (Ne ), аргон (Ar ), криптон (Kr ), ксенон (Xe ) (это основные), а так же радиоактивный радон (Rn ).
И формально сюда же можно отнести искусственно полученный унуноктий (Uuo ).
У этой группы элементов тоже есть свое название – аэрогены , но чаще их называют благородные , или инертные газы .
Эти газы объединяет низкая реакционная активность. Под словом инертность как раз и понимается малоактивность. Поэтому об их существовании долгое время даже не догадывались. Определить их с помощью реакций нельзя. Обнаружили их в воздухе (отсюда и название аэрогены), удалив из него кислород и прочие «побочные газы», чтобы получить азот, и экспериментально установили, что полученный таким образом азот имеет примеси. Примесями этими и оказались инертные газы.
Чтобы понять, с чем связана низкая реакционная активность этих газов нужно построить их электронные диаграммы:
Мы можем видеть, что нет неспаренных электронов , орбитали заполнены. Это очень выгодное состояние электронной оболочки. Поэтому и все остальные элементы, образуя соединения, стремятся приобрести электронную конфигурацию благородных газов (вспомните правило октета), потому что она энергетически выгодная, а атомы, как и люди, выгоду любят.
Из-за малоактивности атомы благородных газов даже не соединяются в двухатомные молекулы (как это делают : O 2 , Cl 2 , N 2 и т.д.).
Благородные газы существуют в виде одноатомных молекул .
Говорить, что благородные газы абсолютно инертны нельзя. У некоторых аэрогенов есть свободные орбитали в пределах одного энергетического уровня, а это значит, что возможен процесс возбуждения электронов. В настоящее время в чрезвычайно экстремальных условиях получены некоторые соединения этих «ленивых» с точки зрения химической активности элементов. Но в школьной программе, а тем более в , это не рассматривается.
Физические свойства
Практическая значимость благородных газов.
Гелий – всем хорошо известный газ, для заполнения воздушных шариков, который делает голос смешным. Гелием заполняют дирижабли (этот газ, в отличие от водорода, не взрывоопасен).
Благородные газы используют для создания инертной (химически не активной) атмосферы. Некоторые аэрогены входят в состав дыхательных смесей, разбавляя собой кислород (кислород – сильный окислитель и дышать им в чистом виде нельзя).
При пропускании через благородные газы разряда тока, они имеют свойство ярко светиться. Что обеспечивает аэрогенам применение для осветительной аппаратуры. Выглядит довольно зрелищно.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Инертные газы – химические элементы восьмой группы периодической системы: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. История их названия. Эмиссионный спектр неона. Физиологическое действие ксенона. Концентрация радона в воздухе.
презентация , добавлен 14.04.2015
История развития производства благородных металлов. Свойства и методы получения благородных металлов. Химические свойства. Физические свойства. Использование благородных металлов.
реферат , добавлен 10.11.2002
Изучение свойств благородных металлов и их сплавов: электропроводности, температуры плавления, стойкости к коррозии, сопротивляемости агрессивной среде. Характеристика области применения золота, серебра, платины, палладия, родия, иридия, рутения и осмия.
реферат , добавлен 10.11.2011
Описание интересных фактов открытия ряда элементов таблицы Менделеева. Свойства химических элементов, происхождение их названий. История открытия, в отдельных случаях получения элементов, их значение в народном хозяйстве, сфера применения, безопасность.
реферат , добавлен 10.11.2009
Сущность понятия "нефтяные газы". Характерная особенность состава попутных нефтяных газов. Нахождение нефти и газа. Особенности получения газа. Газовый бензин, пропан-бутовая фракция, сухой газ. Применение газов нефтяных попутных. Пути утилизации ПНГ.
презентация , добавлен 18.05.2011
Способы очистки углеводородных газов от Н2S, СO2 и меркаптанов. Схемы применения водных растворов аминов и физико-химических абсорбентов для извлечения примесей из природного газа. Глубокая осушка газа. Технология извлечения тяжелых углеводородов и гелия.
контрольная работа , добавлен 19.05.2011
Общая характеристика, отличительные признаки химических d-элементов. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов. D-элементы как хорошие комплексообразователи. Руды и способы их получения. Ряд напряжения металлов, их основные химические свойства.
презентация , добавлен 22.04.2013
Характеристика металлов - веществ, обладающих в обычных условиях высокой электропроводностью и теплопроводностью, ковкостью, "металлическим" блеском. Химические и физические свойства магния. История открытия, нахождение в природе, биологическая роль.
презентация , добавлен 14.01.2011
