благородни газове

Химия

2022

Обясняваме какво представляват благородните газове, как са открити, какви са техните приложения, приложения, други характеристики и примери.

Благородните газове като хелий са много безопасни поради ниската си реактивност.

Какво представляват благородните газове?

В химия, се нарича благородни газове или инертни газове към набор от химични елементи които съставляват група 18 (VIIIA) от Периодичната таблица на елементите.

Основната им обща характеристика е тяхната много ниска степен на химическа реактивност, тоест ниската им склонност към образуване молекули Й съединения с други елементи. Всъщност има само малък набор от съединения от благородни газове, за разлика от повечето известни елементи, които могат да образуват по-голямо количество химични съединения.

В условията на температура Й налягане обикновени, благородни газове са вещества едноатомен газообразен (тоест, съставен от единичен атом). Много от тях присъстват в различни пропорции в въздух която интегрира атмосфера.

Въпреки ниската си химическа реактивност или понякога като следствие от нея, тези елементи имат много разнообразни приложения в индустрияи обикновено се произвеждат масово.

Откриване на благородни газове

Повечето от благородните газове са открити през 19 век в резултат на проучвания върху слънце от Пиер Янсен (френски, 1824-1907) и Джоузеф Норман Локиър (британец, 1836-1920). Тези астрономи откриха хелий, кръстен на гръцката дума (Хелиос) за него звезда.

Изненадата при Имоти Характеристиките на този нов елемент отвориха вратите за търсене на други подобни. Така са открити криптон, неон и аргон от химическото изследване на въздуха.

Към края на 19 век британските изследователи лорд Рейли (1842-1919) и Уилям Рамзи (1852-1916) постулират съвместното съществуване на благородни газове, с които получават Нобелова награда за физически и химия. Едва през 20-ти век индустриалното производство на тези газове започва в голям мащаб, тъй като са открити повече от техните свойства и приложения.

Характеристики на благородния газ

Благородни газове като аргон могат да се използват индустриално в мощни лазери.

Като цяло благородните газове се характеризират с:

  • Имат малка или никаква химическа реактивност, тоест не реагират лесно. Това е така, защото последният му електронен слой или енергийно ниво винаги е пълен.
  • Бъдете лишени от цвят, мирис и вкус.
  • Представете точки на топене Й кипене много близо и много ниско, с едва 10 ºC разлика, така че те са почти винаги вътре газообразно състояние, въпреки че могат да бъдат трансформирани в течност само в много точни температурни диапазони.
  • Държат се като идеални газове при нормални условия на налягане и температура (1 atm и 0 ºC), тоест може да се счита, че техните частици Те не взаимодействат и отговарят на уравнението на състоянието за идеални газове:

Където:

    • П. Той представлява налягането на газа и се изразява в атмосфери (атм) или еквивалентни единици.
    • V. Представлява сила на звука газ и се изразява в литри (L) или еквивалентни единици.
    • н. Представлява количеството вещество в газа и се изразява в бенки (mol).
    • Р. Това е идеалната газова константа и има стойност от 8,314 джаула / mol Kelvin (J / mol K).
    • Т. Той представлява температурата на газа и се изразява в келвин (K) или еквивалентни единици.
  • В случая на хелия, той има много специфични свойства: има по-ниски точки на топене и кипене от всяко известно вещество, той е единственият елемент, който представлява свръхтечност (състояние на течността, което не присъства вискозитет, тоест тече без триене) и не може да се трансформира в твърдо при стандартни условия на налягане.

Защо се наричат ​​благородни газове?

Първоначално тези елементи са били наричани „инертни газове“ или „редки газове“, тъй като по това време се е смятало, че те са напълно химически инертни елементи и следователно са много редки в света. Вселената. И двете характеристики се оказаха фалшиви.

В днешно време се предпочита "благородни газове", превод на "Edelgas", Немският термин, с който химикът Хуго Ердман (1862-1910) ги кръщава през 1898 г. Ердман взе това име от "благородните метали" като златото, чиято реактивност е много умерена. Така че, точно както златото имаше тенденция да остане чисто и да запази благородството си, така и тези газове.

Употреби и приложения на благородни газове

В лампите могат да се използват различни благородни газове като неон.

Тези елементи имат многобройни приложения за човешко същество, като:

  • Изолатори Поради ниската им реактивност е възможно използването им да съдържат силно реактивни или опасни вещества.
  • Криогенни хладилни агенти. Чрез процеси, които извличат топлина и намалете налягане, газовете се трансформират в течности и тези течности са идеални за поддържане на деликатни машини като напр магнити свръхпроводници или оборудване за ядрено-магнитен резонанс. За тази цел широко се използва хелият.
  • Дишащ компонент. Хелият, смесен с други газове, се използва в резервоарите на астронавти и водолази, тъй като намалява наркотичния ефект на така наречената „дълбочина болест“, която се причинява от висока концентрация на газове в кръвта и тъканите. Тъй като хелият има лоша разтворимост, е по-малко вероятно да премине през него клетъчни мембрани.
  • Пълнени с надуваеми балони или дирижабли. Хелият може да се използва за надуване на балони, тъй като е по-лек от въздуха и много безопасен, перфектен заместител на водорода, който е силно запалим.
  • Осветяване. Неон, ксенон, аргон и криптон могат да се използват и пълнят с крушки с нажежаема жичка за получаване на специфични цветове на светлина, в това, което обикновено наричаме "неонови светлини".
  • За правене на лазери. Те често се използват в операции или промишлени процедури.

Примери за благородни газове

Благородните газове са само седем:

  • Хелий (He). Това е вторият най-разпространен елемент в известната вселена. Един от начините за получаването му е като продукт на реакции на синтез на водород в сърцето на звезди. Той има особеността да променя човешкия глас при вдишване и да е много по-лек от въздуха.
  • Неон (Ne). Друг изобилен елемент в известната вселена. Използва се за направата на флуоресцентни лампи, тъй като им придава червен цвят. Особено се използва при производството на телевизори. Широко се използва и при производството на He-Ne лазера.
  • Аргон (Ar). Един от често срещаните газове във въздуха, който дишаме, той се използва широко като промишлен изолатор и при получаване на лазери.
  • Криптон (Кр). Въпреки че е благороден газ, той може да реагира с флуор и няколко други силно електроотрицателни вещества и има шест стабилни изотопа и седемнадесет радиоактивни изотопа.
  • Ксенон (Xe). Това е много тежък газ, присъстващ само в следи в земната атмосфера. Това беше първият от благородните газове, който беше изкуствено синтезиран.
  • Радон (Rn). Резултат от радиоактивния разпад на елементи като радий или актиний (поради тази причина беше наречен по-рано актинон), е благороден, но радиоактивен газ, чийто най-стабилен изотоп може да издържи максимум 3,8 дни, преди да се разпадне до полоний-218.
  • Оганесон (Ог). Също наричан ека-еманация, ununoctium (Uuo) или елемент 118, този мистериозен благороден газ е силно радиоактивен и от синтетичен произход, тоест не съществува в природата. Той е "открит" през 2002 г.
!-- GDPR -->