Inertgaaside omadused ja näited

The inertsed gaasid, Tuntud ka haruldaste või väärisgaasidena, need on need, millel puudub märgatav reaktiivsus. Sõna „inertne” tähendab, et nende gaaside aatomid ei ole võimelised moodustama arvukaid ühendeid ja mõned neist, nagu heelium, ei reageeri üldse.

Seega reageerivad nad inertsete gaaside aatomite poolt kasutatavas ruumis väga spetsiifiliste aatomitega, olenemata rõhu või temperatuuri tingimustest, millele nad on allutatud. Perioodilises tabelis moodustavad nad rühma VIIIA või 18, mida nimetatakse väärisgaaside rühmaks.

Ülemine pilt vastab ksenooniga täidetud elektrivoolule. Iga väärisgaas on võimeline säritama oma värvidega elektri kaudu.

Inertsed gaasid on atmosfääris, kuigi erinevates proportsioonides. Näiteks argooni kontsentratsioon on 0,93% õhust, samas kui neoon on 0,0015%. Teised inertsed gaasid eralduvad päikesest ja jõuavad maa peale või tekivad oma kivise vundamendina, mis on leitud radioaktiivseteks toodeteks..

Indeks

• 1 Inertsete gaaside omadused
  • 1.1 Täielik valentsikihid
  • 1.2 Toimige Londoni jõudude kaudu
  • 1.3 Väga madalad sulamis- ja keemispunktid
  • 1.4 Ioniseerimisenergia
  • 1.5 Tugevad lingid
• 2 Inertsete gaaside näited
  • 2.1 Helium
  • 2.2 Neoon, argoon, krüptoon, ksenoon, radoon
• 3 Viited

Inertgaaside omadused

Inertsed gaasid varieeruvad sõltuvalt nende aatomkooradest. Siiski on kõik need omadused, mida nende aatomite elektroonilised struktuurid määratlevad.

Täielik valentsikihid

Jooksul perioodilise tabeli mis tahes perioodi jooksul vasakult paremale, võtavad elektronid elektroonilise kihi jaoks kättesaadavad orbitaalid n. Kui täidetud orbitaalid s, millele järgneb d (alates neljandast perioodist) ja seejärel orbitaalid lk.

P-plokki iseloomustab elektrooniline nsnp-konfiguratsioon, mis annab maksimaalse arvu kaheksa elektroni, mida nimetatakse valents okttetiks, ns.²np⁶. Elemendid, mis näitavad seda täielikult täidetud kihti, paiknevad perioodilise tabeli paremas servas: rühma 18 elemendid, väärisgaaside elemendid..

Seetõttu on kõigil inertsetel gaasidel n-konfiguratsiooniga täielik valentsikiht²np⁶. Seega varieerub n saad kõik inertsed gaasid.

Ainus erand sellest omadusest on heelium, kelle n= 1 ja seetõttu puudub sellel energiatasemel p orbitaal. Seega on heeliumi elektrooniline konfiguratsioon 1s² ja sellel ei ole valentsoktetti, vaid kahte elektroni.

Koostage Londoni jõudude kaudu

Väärgaaside aatomeid saab visualiseerida eraldatud sfääridena, millel on väga vähe kalduvus reageerida. Oma valentsikihi täitmisega ei pea nad sidemeid moodustama elektrone ja neil on ka homogeenne elektrooniline jaotus. Seetõttu ei moodusta nad sidemeid ega omavahelisi (erinevalt hapnikust, OR₂, O = O).

Aatomitena ei saa nad dipool-dipooli jõududega üksteisega suhelda. Nii on ainus jõud, mis suudab koos hoida inertsete gaaside kaks aatomit, Londoni jõud või dispersioon.

See on tingitud asjaolust, et kuigi nad on homogeense elektroonilise jaotusega sfäärid, võivad nende elektronid tekitada väga lühikesi hetkdipoleid; piisavalt inertse gaasi naabruses oleva aatomi polariseerimiseks. Seega meelitavad kaks B aatomit üksteist ja moodustavad väga lühikese aja jooksul BB paari (mitte B-B sideme).

Väga madalad sulamis- ja keemispunktid

Londoni nõrkade jõudude tõttu, mis hoiavad oma aatomeid koos, võivad nad vaevalt suhelda, et näidata värvitu gaasina. Vedelas faasis kondenseerumiseks vajavad nad väga madalaid temperatuure, et sundida nende aatomeid "aeglustuma" ja kestma kauem koostoimeid BBB ···.

Seda on võimalik saavutada ka rõhu suurendamise teel. Seda tehes sunnivad nad oma aatomeid üksteisega suurema kiirusega kokku põrkuma, sundides neid kondenseeruma väga huvitavate omadustega vedelikeks.

Kui rõhk on väga kõrge (kümneid kordi kõrgem kui atmosfäärirõhk) ja temperatuur on väga madal, võivad väärisgaasid isegi tahkele faasile üle minna. Seega võivad inertsed gaasid esineda aine kolmes põhifaasis (tahke-vedel-gaas). Kuid selle nõudluse tehnoloogia ja töömahukate meetodite jaoks vajalikud tingimused.

Ioniseerimise energia

Väärgaasidel on väga suured ionisatsioonienergiad; perioodilise tabeli kõigi elementide kõrgeim. Miks? Selle esimese omaduse tõttu: täielik valents.

Valentsiga okteti ns²np⁶, elektroni eemaldamine p orbitalist ja B-iooniks saamine⁺ elektroonilised konfiguratsioonid ns²np⁵, See nõuab palju energiat. Nii palju, et esimene ionisatsioonienergia I¹ nende gaaside puhul on selle väärtus üle 1000 kJ / mol.

Tugevad lingid

Kõik inertsed gaasid ei kuulu perioodilise tabeli gruppi 18. Mõned neist moodustavad lihtsalt piisavalt tugevad ja piisavalt stabiilsed sidemed, et nad ei saaks kergesti murda. Seda tüüpi inertseid gaase moodustavad kaks molekuli: lämmastik, N₂, ja süsinikdioksiidi CO₂.

Lämmastikku iseloomustab väga tugev kolmekordne side, NNN, mida ei saa ilma äärmuslike energiatingimusteta purustada; näiteks need, mida vallandas elektriline tala. Kuigi CO₂ sellel on kaks kaksiksidet, O = C = O, ja see on kõikide põlemisreaktsioonide tulemus hapniku liiaga.

Inertsete gaaside näited

Helio

Ta on tähistatud tähtedega He, see on universumi kõige rikkalikum element pärast vesinikku. Moodustage umbes viiendik tähtede ja päikese massist.

Maal võib seda leida Ameerika Ühendriikides ja Ida-Euroopas asuvatest maagaasivarudest..

Neoon, argoon, krüptoon, ksenoon, radoon

Ülejäänud rühma 18 väärisgaasid on Ne, Ar, Kr, Xe ja Rn.

Kõigist neist on argoon kõige rohkem maakoores (0,93% hingatavast õhust on argoon), samas kui radoon on uraani ja tooriumi radioaktiivse lagunemise produkt kõige kaugem. Seega leidub neid radioaktiivseid elemente mitmes maastikus, isegi kui need on maa all sügaval sügaval.

Kuna need elemendid on inertsed, on nad väga kasulikud hapniku ja vee keskkonda viimiseks; sel viisil tagada, et nad ei sekkuks teatud reaktsioonidesse, kui nad lõpptooteid muudavad. Argoon leiab sel eesmärgil palju kasu.

Neid kasutatakse ka valgusallikatena (neoonvalgustid, sõiduki laternad, lambid, laserid jne)..

Viited

1. Cynthia Shonberg (2018). Inertgaas: määratlus, tüübid ja näited. Välja otsitud: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia. Rühma 18 elementides. (neljas väljaanne). Mc Grawi mägi.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Keemia (8. väljaanne). CENGAGE Learning, lk 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Inertgaas. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Inertsed gaasid: Ideaalsed aatomid teadusuuringute jaoks. [PDF] Välja võetud: calteches.library.caltech.edu
6. Professor Patricia Shapley. (2011). Noble Gases Illinoisi ülikool. Välja otsitud andmebaasist: butane.chem.uiuc.edu
7.  Bodneri kontsern. (s.f.). Haruldaste gaaside keemia. Välja otsitud andmebaasist: chemed.chem.purdue.edu