Асыл газдар және олардың өндірістегі рөлін зерттеу

Химия шеңберінде бір-бірімен байланысты немесе болмайтын көптеген элементтер бар. Металдар, бейметалдар, лантаноидтар және актинидтер, ауыспалы металдар және сілтілік жер бар; және, әрине, бізде бар химиялық элементтердің бірі Химия сабақтарында біз оған аз көңіл бөлдік, ал өмірімізді жалғастыруға келгенде аз. Мен, әрине, асыл газдарды айтып отырмын.

Қоршаған ортада сирек кездесетіндіктен, біз тым көп талдау жасай алмайтын элементтер. Мұнда біз асыл газдардың пайда болу тарихы, олардың қолданылуы мен қасиеттері және басқа да қызығушылықтар туралы білетін боламыз. Мұнда қалып, асыл газдар туралы ең қызықты нәрселерді біліңіз.

Газдармен танысайық

Олар бір-біріне қасиеттері өте ұқсас химиялық қосылыстар тобы. Мысалы, қалыпты жағдайда олар түссіз, иіссіз, монатомды газдар және химиялық реактивтілігі өте төмен. Бұлар периодтық жүйенің №18 тобында орналасқан және олар: Гелий, неон, ксенон, аргон, криптон, радиоактивті: радон, ал синтетикалық: оганесон.

Оның қасиеттерін атом құрылымы туралы қазіргі заманғы теориялармен түсіндіруге болады. Олардың валентті электрондардың қабығы толық деп саналады, бұл оларға химиялық реакцияларға қатысуға шектеулі бейімділік береді және олардың нашар зерттелуінің себептерінің бірі болып табылады. Шындығында, бүгінгі күнге дейін өте аз газды қосылыстар дайындалған.

Біз асыл газдарды қайдан аламыз?

Неон, аргон, ксенон және криптонды ауадан фракциялық дистилляция және сұйылту әдістерін қолдана отырып аламыз. Гелий табиғи газда, оны әдетте бөлу керек. Ал радон радийде ерітілген қосылыстардың радиоактивті ыдырауы арқылы алынады.

Оганесон - бұл 2002 жылы құрылған және өзінің IUPAC номенклатурасын 2016 жылы алған синтетикалық элемент. Ол өте реактивті, сондай-ақ тұрақсыз екендігі белгілі, сондықтан онымен көп жұмыс жасалынбаған.

Бұл газдар жарықтандыру, дәнекерлеу және ғарышты игеру салаларында өте маңызды қолданылған. Гелиий-оттегі-азоттың ерітіндісі болып табылатын тримикс тереңдікте азоттың есірткі әсеріне ұшырамауы үшін қолданылады. Тағы не, сутектің жанғыштық қаупін білгеннен кейін, бұл дирижабльдер мен әуе шарларын жасауда гелиймен алмастырылды.

Бұл газдардың қасиеттері

Асыл газдар өз атын неміс тілінен аударғанда алады Эдельгас, 1898 жылы химик Уго Эрдман алғаш рет қолданған атау. Осы атпен реактивтіліктің төмен жылдамдығына жүгінуге тырысты осы элементтердің Шындығында, бұл ең аз реактивті элементтер, сондықтан олар іс жүзінде инертті немесе реактивті емес.

Себебі оларда толық валенттілік қабығы бар, бұл оларды электрондарды босату қабілеті төмен күйінде қалдырады және олардың әрекетін идеал газға жақын етеді.

Жалпы, асыл газдар әртүрлі қасиеттерге ие.

  • Олар металл емес элементтер: Газ болғандықтан, оның конформациясында ешқандай металл бөлшектері жоқ. Сонымен бірге олар басқа металдармен әрекеттесе алмайды.
  • Олар түссіз және иіссіз: дегенмен оларды беруге болады шамдар мен шамдарға арналған түстер осы газдардың көмегімен электр энергиясын пайдаланып жасалған, олар бастапқыда түссіз және иіссіз.
  • Олардың толық валенттік қабаты бар: Неон, ксенон, аргон, криптон және радонның соңғы қабығында сегіз электрон бар. Өз тарапынан гелийдің екі электроны бар. Осылайша, асыл газдар толық валенттік қабыққа ие болады. Сондықтан қалыпты жағдайда бұл элементтер сілтемелер құрмайды.
  • Олар монатомды газдар түрінде болады: Түсініктідей, бұл элементтерде, тіпті атомдық жағынан ең үлкенінде, бір ғана атом болады.
  • Олар іс жүзінде реактивті емес: Толық валенттілігі мен электрондарды берудегі қиындықтарына байланысты олар іс жүзінде инертті болып саналады.
  • Олар электр тогын өткізеді және флуоресценция жасайды: Бұл газдар өте аз болса да, электр тогын өткізуге қабілетті және осылайша олар фосфорлы жанып тұрады.
  • Олардың балқу және қайнау температурасы төменБұл асыл газдардың балқу және қайнау температуралары өте төмен.
  • Олардың электртерістілігі өте төмен: бұл элементтер өте төмен электронды
  • Олардың иондану энергиясы жоғары: Сіздің иондану энергияңыз іс жүзінде сіздің кезеңіңіздегі ең жоғары энергия.
  • Олар жанғыш емес: Тіпті сутектің жанғыш тостағаны арқасында дирижабльдер мен әуе шарларын жасауда оны гелий алмастырды.

Реактивтіліктегі сияқты, олардың да атомаралық күштері өте әлсіз, сондықтан олардың балқу және қайнау температуралары төмен, және олардың барлығы қалыпты жағдайда монатомдық газдар, соның ішінде атомдық массасы жоғары газдар.

Гелийдің көптеген қасиеттері бар, оларда басқа периодтық жүйедегі басқа газдар немесе басқа элементтер жоқ. Оның балқу температурасы ең төмен барлық белгілі адамдарда, артық сұйықтық күйін иеленетін жалғыз элементтен басқа; зат сұйық күйде болатын, бірақ кинетикалық энергияны жоғалтпай жұмыс істей алатын күй. Қатталып қалу үшін гелийге 25атм қысым және -272 needsС температура қажет.

Олардың толық валенттік қабықшасы да осы газдардың иондану қабілеті жоғары (периодтық жүйедегі ең жоғары) үшін жауап береді. иондарды оңай құра алмайды, оның тұрақтылығы оның электрондық конфигурациясында көрінеді.

Иондану энергиясы топтың азаюына байланысты азаяды, өйткені атом радиусы ұлғаяды және валенттілік электрондары ядроға жақындамайды, сондықтан оған аз тартылады. Бұл оның кезеңі ең жоғары болғанымен, кейбір асыл газдардың болуына әкеледі салыстырылатын иондану энергиясы басқа элементтерге қатысты. Мысалы, ксенонның иондану энергиясы оттегінің иондану энергиясымен салыстырылады.

Осы газдардың қолданылуы

Осындай төмен қайнау және балқу температураларына ие бола отырып, олар әсіресе тоңазытқыш жабдықтарын жасауда пайдалыжәне оларды криогенді салқындатқыштар ретінде де пайдалы етеді.

4,2K (-268,93ºC) температурада қайнайтын сұйық гелий магнитті-резонансты бейнелеу және ядролық магниттік резонанс жасау үшін пайдаланылатын магниттерді өндіруде қолданылады.

Сұйық неон, сұйық гелийдің төменгі температурасына жетпесе де, криогеникада көп қолданылады, өйткені оның қабілеті Сұйық гелийден 40 есе көп салқындау және сұйық сутектен 3 есе артық.

Гелий оның арқасында азотты алмастыратын тыныс алатын газдардың құрамдас бөлігі ретінде қолданылады сұйықтықтарда төмен ерігіштік, әсіресе липидтерде. Газдар қысым болған кезде қан мен дене тіндеріне сіңіп кетеді, мысалы, тереңдік ауруы деп аталатын жансыздандыру әсерін тудыратын акваланг. Ерігіштігі аз болғандықтан гелий жасуша мембраналарына енеді, бұл есірткі әсерін тежеуге көмектеседі.

Төмен жанғыштығы мен жеңілдігінің арқасында және 1937 жылғы Гинденбург апатынан кейін гелий 8,6% көтергіштігінің жоғалғанына қарамастан, отын өндірісінде сутекті алмастырды

Бұл газдар өткізгіштігіне байланысты жарықтандыруда қолданылады. Қыздыру шамдарын жасау кезінде оларды толтыру үшін аргон мен азот қоспасы қолданылады. Криптон жоғары өнімді шамдарда қолданыладыгалогендік лампалар сияқты, олар түс температурасы жоғары және тиімділігі жоғары.

Ксенон әдетте ксенонды фараларда қолданылады, ол жарық диапазонына ұқсас жарық спектріне жету арқылы кинопроекторларда, сондай-ақ автомобиль фараларында қолданылады.

Медицинада гелий демікпемен ауыратындардың тыныс алуын жеңілдету үшін қолданылады. Ксенонды анестезия ретінде қолдануға болады Липидтердегі ерігіштігінің арқасында оны әдеттегі азот оксидіне қарағанда тиімдірек етеді және оны организм оңай шығаратындықтан, тез қалпына келуге мүмкіндік береді.

Ядролық магниттік резонанс көмегімен жүзеге асырылатын кескіндерді алу басқа газдармен біріктірілген ксенонға ие. Радиондық терапия кезінде жоғары радиоактивті және тек аз мөлшерде болатын радон қолданылады.

Өндіріс және молшылық

Асыл газдардың көптігі мен жеңілдігі олардың атомдық санына кері пропорционалды. Сондықтан бұл газдардың көптігі олардың атомдық саны көбейген сайын азаяды.

Ғаламда, гелий - екінші қарапайым элемент, сутектен кейін, массалық үлесі шамамен 24%. Ғаламдағы гелий мөлшерінің көп бөлігі алғашқы нуклеосинтездің көмегімен қалыптасқан, бірақ оның мөлшері жұлдыздардың нуклеосинтезіне (жұлдыздардың эволюциялық процесі кезінде болатын ядролық реакциялардан туындайтын процесс) қатысудың арқасында оның мөлшері артып келеді.

Қалған газдар соншалықты көп немесе қарапайым емес. Мысалы, радон болуы мүмкін литосферада пайда болады радийдің альфа ыдырауы арқылы; Бұл арада ол ксенон «жетіспейтін ксенон теориясы» деп аталатын теорияны жасады оның атмосферадағы салыстырмалы түрде аз мөлшеріне байланысты.

Енді әрқайсысы туралы аз-кем әңгімелеп берейік

  • Helio: Төмен жанғыштығына байланысты және оны алудың екінші қарапайым элементі болғандықтан, ол сутекті шарлар мен цеппелиндерді толтыратын потенциалды элемент ретінде алмастыра алды, өйткені олар отпен жанасқанда жарылмайды.
  • Неон: Бұл газ флуоресценциясы мен электрмен байланысқа түскенде қызыл-қызғылт реңкке ие болғандықтан, жарнама мақсатында қолданылады. Неон шамдарында оңай табуға болады. Сіз сондай-ақ басқа түстерге ие неонды түтіктер мен шамдарды ала аласыз, бірақ оларда басқа газдар бар.
  • Аргон: Бұл газ қыздыру шамдарында қолданылады, өйткені ол жоғары температура мен қысым жағдайында жіппен әрекеттеспейді. Флуоресцентті түтіктерде ол жасыл-көк түс береді. Ол қажет емес химиялық реакциялардан аулақ болу үшін өндірістік салада да қолданылады.
  • Криптон: Ол шамдарды жасау мен жасау кезінде басқа газдармен бірге қолданылады қызыл әуе шамдарының қарқындылығына байланысты әуежайды жарықтандыру; оны кинопроекторларда да қолдануға болады. Криптонды қолдану ретинальды хирургиялық араласуда да пайдалы.
  • Ксенон: ксенонның негізгі қолданылуы - бактерицидтік сипаттамалары бар жарық шығарғыштарды өңдеу; жарқыраған түтіктер, фотографиялық жарқылдар, сондай-ақ лағыл лазерін қоздыру қабілеті бар люминесценттік түтіктерде.
  • Радон: Бұл газ уранның радиоактивті ыдырауынан пайда болады. Осыған байланысты және өте радиоактивті болғандықтан, оның күнделікті өмірде қолданылуы өте аз.

Ойлану 

Олар біршама құрастырылғанымен табиғи күйде алу қиын (мүмкін, гелийден басқа), және олар олармен реакциялардың аз мөлшерін тудыратындығына немесе мүмкіндік беретініне байланысты, асыл газдар біз көре алатын, тіпті күнделікті қолданатын маңызды қосылыстар болып табылады.

Мүмкін олардың қолданылуы белгілі бір өрістермен шектелген шығар, бірақ бұл олардың мүлдем пайдасыз екенін білдірмейді. Біздің үйлерді жарық шамдары мен шамдармен жарықтандырудан, тоңазытқышта пайдаланған кезде тамақтануға дейін медицинада қолданған кезде өмірді сақтап қалуБұл табиғи немесе синтетикалық газдар біз үшін жасай алатын барлық нәрсені әлі көрсеткен жоқ. Зерттеулер алға жылжыған сайын оны қолдану едәуір арта түсетіні сөзсіз.


Мақаланың мазмұны біздің ұстанымдарымызды ұстанады редакторлық этика. Қате туралы хабарлау үшін нұқыңыз Мұнда.

Пікір, өз қалдыру

Пікіріңізді қалдырыңыз

Сіздің электрондық пошта мекен-жайы емес жарияланады.

  1. Деректерге жауапты: Мигель Анхель Гатан
  2. Деректердің мақсаты: СПАМ-ны басқару, түсініктемелерді басқару.
  3. Заңдылық: Сіздің келісіміңіз
  4. Деректер туралы ақпарат: заңды міндеттемелерді қоспағанда, деректер үшінші тұлғаларға жіберілмейді.
  5. Деректерді сақтау: Occentus Networks (ЕО) орналастырған мәліметтер базасы
  6. Құқықтар: Сіз кез-келген уақытта ақпаратты шектей, қалпына келтіре және жоя аласыз.

  1.   оһана дижо

    Иондау қабілеті дегеніміз не?
    және оның сынғыштығы