Унутар хемије постоји безброј елемената који могу бити повезани или не морају бити повезани. Постоје метали, неметали, лантаниди и актиниди, прелазни метали и земноалкалне земље; и наравно да имамо један од хемијских елемената Коме смо посветили мало пажње током часова хемије, а много мање када је реч о наставку нашег живота. Говорим, наравно, о племенитим гасовима.
Ови елементи које, будући да су тако ретки у окружењу, не можемо превише анализирати. Овде ћемо научити историју племенитих гасова, њихову употребу и својства, као и друге занимљивости. Останите овде и научите најбоље ствари о племенитим гасовима.
Упознајмо гасове
Они су група хемијских једињења која имају међусобно врло слична својства. На пример, у нормалним условима су моноатомски гасови без боје, мириса и врло ниске хемијске реактивности. Они се налазе у групи број 18 периодног система и познати су као: Хелијум, неон, ксенон, аргон, криптон, радиоактивни: Радон и синтетички: Оганесон.
Његова својства се могу објаснити постојећим модерним теоријама о атомској структури. Њихова љуска валентних електрона сматра се потпуном, што им даје ограничену тенденцију да учествују у хемијским реакцијама и један је од разлога зашто су слабо разумени. Заправо, до данас је припремљено врло мало једињења племенитих гасова.
Одакле нам племенити гасови?
Неон, аргон, ксенон и криптон добијамо из ваздуха методом фракционе дестилације и течности. Хелиј се налази у природном гасу, где би требало да буде типично одвојено. А радон се добија радиоактивним распадом једињења растворених у радијуму.
А Оганесон је синтетички елемент створен 2002. године и који је своју ИУПАЦ номенклатуру добио 2016. Познат је по томе што је прилично реактиван, али и нестабилан, па се с њим није много радило.
Ови гасови су имали веома важну употребу у областима осветљења, заваривања и истраживања свемира. Тримик, који је раствор хелијум-кисеоник-азот, користи се тако да рониоци не трпе наркотично дејство азота у дубини. Поврх тога, након сазнања о запаљивости водоника, ово је замењено хелијумом у стварању ваздушних бродова и балона са топлим ваздухом.
Особине ових гасова
Племенити гасови су своје име добили по преводу са немачког Еделгас, име које је први пут употребио 1898. године хемичар Хуго Ердман. Са овим именом настојало да се односи на ниску стопу реактивности ових елемената. У ствари, ово су најмање познати реактивни елементи, толико да су практично инертни или нереактивни.
То је зато што имају потпуну валентну љуску која им оставља мали капацитет да ослобађају електроне и њихово понашање је блиско понашању идеалног гаса.
Генерално, племенити гасови деле различита својства.
- Они су неметални елементи: Будући да је гас, у својој конформацији нема ниједне металне честице. Истовремено нису способни да реагују са другим металима.
- Без боје су и без мириса: иако се могу дати боје сијалицама и лампама створени помоћу ових гасова који користе електричну енергију, изворно су без боје и мириса.
- Имају пуни валентни слој: Неон, ксенон, аргон, криптон и радон имају осам електрона у последњој љусци. Са своје стране, хелијум има два електрона. На тај начин племенити гасови имају потпуну валентну љуску. Због тога у нормалним околностима ови елементи не чине везе.
- Постоје као монатомски гасови: Као што се разуме, ови елементи, чак и највећи атомски, имају само један атом.
- Они су практично нереактивни: Због њихове пуне валенције и потешкоћа у испоруци електрона, сматрају се практично инертним.
- Они проводе струју и производе флуоресценцијуИако су врло ниски, ови гасови су способни да проводе електричну енергију и при томе светле фосфоресцентно.
- Имају ниску температуру топљења и кључањаОви племенити гасови имају врло ниске тачке топљења и кључања.
- Имају врло малу електронегативност: ови елементи су врло ниско електронегативни
- Имају високу енергију јонизације: Ваша енергија јонизације је заправо највећа у вашем периоду.
- Нису запаљиве: Чак и због запаљиве чаше водоника, у производњи ваздушних бродова и балона заменио га је хелијум.
Као и код реактивности, и њихове међуатомске силе су врло слабе, због чега имају ниске температуре топљења и кључања, а сви су они монатомски гасови у нормалним условима, укључујући и гасове веће атомске масе.
Хелијум има многа својства која нема ниједан други племенити гас или било који други елемент на периодном систему. Његов тачка топљења је најнижа у свим познатим, осим што је једини елемент који поседује стање супертечности; стање у којем је материја у течном стању, али може да тече без губитка кинетичке енергије. Хелијуму је потребан притисак од 25атм и температура од -272ºЦ да би могао да се учврсти.
Њихова потпуна валентна љуска такође је одговорна за то што ови гасови имају висок јонизациони капацитет (највећи у периодном систему). и не може лако да формира јоне, што показује његову стабилност у електронској конфигурацији.
Енергија јонизације опада како група опада, јер се атомски радијус повећава, а валентни електрони су даље од језгра и због тога га мање привлаче. То узрокује да, иако је његов период највиши, имају неки племенити гасови упоредива енергија јонизације оном осталих елемената. На пример, енергија јонизације ксенона је упоредива са енергијом јонизације кисеоника.
Употреба ових гасова
Имајући тако ниске тачке кључања и топљења, посебно су корисни у производњи расхладне опреме, и чини их корисним и као криогена расхладна средства.
Течни хелијум који кључа на 4,2К (-268,93ºЦ) користи се у производњи суперпроводљивих магнета, попут оних који се користе за снимање магнетне резонанце и нуклеарну магнетну резонанцу.
Течни неон, иако не достиже ниске температуре течног хелијума, има више примена у криогеници, јер има способност да 40 пута више хлађења од течног хелијума и 3 пута већа од течности водоника.
Хелијум се користи као компонента дисајних гасова за замену азота, захваљујући свом ниска растворљивост у течностима, посебно у липидима. Гасови се апсорбују у крв и телесна ткива када постоји притисак, као што је роњење, што производи анестетички ефекат који се назива дубинска болест. Због ниске растворљивости, мало хелијума улази у ћелијске мембране, што помаже у сузбијању наркотичног ефекта.
Због ниске запаљивости и лакоће, а након катастрофе у Хинденбургу 1937. године, хелијум је заменио водоник у производњи горива, чак и упркос губитку узгона од 8,6%
Ови гасови се користе у осветљењу због своје проводљивости. У производњи сијалица са жарном нити користи се мешавина аргона и азота за њихово пуњење. Криптон користи се у сијалицама високих перформансикао што су халогене лампе, које имају вишу температуру боје и већу ефикасност.
Ксенон се обично користи у ксенонским фаровима, који се постизањем светлосног спектра сличног дневном светлу користе у филмским пројекторима, као и у аутомобилским фаровима.
У медицини се хелијум користи за побољшање лакоће дисања код пацијената са астмом. Ксенон се може користити као анестетик Због високе растворљивости у липидима, што га чини ефикаснијим од уобичајеног азотног оксида, а пошто га тело лако елиминише, омогућава бржи опоравак.
Снимање слика које се врши нуклеарном магнетном резонанцом има ксенон у комбинацији са другим гасовима. Радон, који је високо радиоактиван и доступан је само у траговима, користи се у терапији зрачењем.
Производња и обиље
Обиље и лакоћа са којима се могу добити племенити гасови у обрнутом су сразмери са њиховим атомским бројем. Због тога се обиље ових гасова смањује како се њихов атомски број повећава.
У свемиру, хелиј је други елемент који је најлакше добити, после водоника, са масеним процентом од приближно 24%. Већина количине хелијума у свемиру настала је примордијалном нуклеосинтезом, али његова количина се повећава захваљујући учешћу водоника у звезданој нуклеосинтези (процес који настаје нуклеарним реакцијама током еволуционог процеса звезда).
Остатак гасова није ни издалека ни једноставан за добијање. Радон, на пример, може бити облик у литосфери кроз алфа распадање радијума; У међувремену он ксенон је развио теорију познату као „теорија ксенона која недостаје“ због релативно мале количине у атмосфери.
Хајде да разговарамо мало о сваком
- хелио: Због своје мале запаљивости и због тога што је други елемент који је најлакше добити, успео је да замени водоник као потенцијални елемент за пуњење балона и цепелина, јер не експлодирају у додиру с ватром
- Неон: Овај гас се због флуоресценције и црвено-наранџасте нијансе добијене у контакту са електричном енергијом користи у рекламне сврхе, Лако се налази у неонским светлима. Доступне су и неонске цеви и лампе које имају друге боје, иако у себи заправо имају друге гасове.
- Аргон: Овај гас се користи у жаруљама са жарном нити, јер не реагује са нити у високим условима температуре и притиска. У флуоресцентним цевима ствара зелено-плаву боју. Такође се користи у индустријском пољу како би се избегле нежељене хемијске реакције.
- Криптон: Користи се заједно са осталим гасовима у стварању и производњи сијалица осветљење аеродрома, због интензитета емитованих црвених светла; може се користити и у биоскопским пројекторима. Употреба криптона је такође корисна у ласерској операцији мрежњаче.
- Ксенон: главна употреба ксенона је израда емитора светлости са бактерицидним карактеристикама; светлеће цеви, фотографски блицеви, а такође и у флуоресцентним цевима са способношћу побуђивања рубин ласера.
- Радон: Овај гас настаје радиоактивним распадањем уранијума на радио. Због овога и зато што је веома радиоактиван, има врло мало примена у свакодневном животу.
Одразити
Иако су донекле састављени тешко добити у природном стању (осим можда хелијума), и зато што са њима генеришу или омогућавају прилично мало реакција, племенити гасови су важна једињења која можемо видети, па чак и свакодневно користити.
Можда су њихове употребе ограничене на одређена поља, али то не значи да су потпуно бескорисне. Од осветљења наших домова у сијалицама и лампама, преко чувања хране када се користи у фрижидерима, до спасити животе када се користи у медициниОви гасови, природни или синтетички, још увек нису показали све што могу учинити за нас. И сигурно је да ће, како истраживања буду одмицала, његова употреба бити много већа.
Која је способност јонизације?
и његова крхкост