Характеристики и примери за инертни газове

на инертни газове, Известни също като редки или благородни газове, те са тези, които нямат забележима реактивност. Думата "инертен" означава, че атомите на тези газове не са в състояние да образуват редица разглеждани съединения и някои от тях, като хелий, не реагират изобщо.

Така, в пространство, заето от атоми на инертни газове, те ще реагират с много специфични атоми, независимо от условията на налягане или температура, на които са подложени. В периодичната таблица те съставят групата VIIIA или 18, наречена група благородни газове.

Горното изображение съответства на крушка, пълна с ксенон, възбудена от електрически ток. Всеки от благородните газове може да свети със своите собствени цветове чрез разпространението на електричество.

В атмосферата могат да се открият инертни газове, макар и в различни пропорции. Аргонът например има концентрация от 0.93% от въздуха, докато неонът е 0.0015%. Други инертни газове произлизат от слънцето и достигат земята, или са генерирани в неговите скалисти основи, намиращи се като радиоактивни продукти.

индекс

• 1 Характеристики на инертни газове
  • 1.1 Пълни валентни слоеве
  • 1.2 Взаимодействайте чрез силите на Лондон
  • 1.3 Много ниски точки на топене и кипене
  • 1.4 Йонизационни енергии
  • 1.5 Силни връзки
• 2 Примери за инертни газове
  • 2.1 Хелий
  • 2.2 Неон, аргон, криптон, ксенон, радон
• 3 Препратки

Характеристики на инертни газове

Инертните газове варират в зависимост от техните атомни храсти. Но всички те представят редица характеристики, определени от електронните структури на техните атоми.

Пълни валентни слоеве

Преминавайки през всеки период от периодичната таблица отляво надясно, електроните заемат наличните орбитали за електронен слой п. Веднъж попълнили орбиталите s, следвани от d (от четвъртия период) и след това орбиталите p.

Блокът р се характеризира с наличието на електронна конфигурация на nsnp, което води до максимален брой осем електрона, наречени валентен октет, ns²NP⁶. Елементите, които представляват този напълно запълнен слой, са разположени в най-дясното на периодичната таблица: елементите от група 18, тази на благородните газове.

Следователно, всички инертни газове имат пълни валентни слоеве с ns конфигурация²NP⁶. По този начин, варира броят на п получавате всеки един от инертните газове.

Единственото изключение от тази функция е хелий, чиято п= 1 и поради това липсват р орбитали за това енергийно ниво. Така, електронната конфигурация на хелий е 1s² и няма валентен октет, а два електрона.

Взаимодействайте чрез силите на Лондон

Атомите на благородните газове могат да се визуализират като изолирани сфери с много малка склонност да реагират. Тъй като техните валентни слоеве са пълни, те не се нуждаят от приемане на електрони, за да образуват връзки, и те също имат еднородно електронно разпределение. Следователно те не образуват връзки или помежду си (за разлика от кислорода, OR₂, O = O).

Като атоми, те не могат да взаимодействат помежду си чрез дипол-диполни сили. Така че единствената сила, която може да задържи за момент два атома на инертни газове, са силите на Лондон или дисперсията.

Това се дължи на факта, че въпреки че са сфери с хомогенно електронно разпределение, техните електрони могат да произведат много кратки мигновени диполи; достатъчно, за да поляризира съседния атом на инертния газ. По този начин, два атома В се привличат и за много кратко време образуват двойка ВВ (не В-В връзка).

Много ниски точки на топене и кипене

В резултат на слабите сили на Лондон, които държат атомите си заедно, те едва могат да взаимодействат, за да се появят като безцветни газове. За да кондензират в течна фаза, те изискват много ниски температури, за да принудят атомите си да "забавят" и да продължат по-дълго взаимодействията BBB ···.

Това може да се постигне и чрез увеличаване на налягането. По този начин те принуждават атомите си да се сблъскват при по-високи скорости един с друг, принуждавайки ги да кондензират в течности с много интересни свойства..

Ако налягането е много високо (десетки пъти по-високо от атмосферното) и температурата е много ниска, благородните газове могат дори да преминат към твърдата фаза. По този начин инертните газове могат да съществуват в трите основни фази на веществото (твърд-течен-газ). Въпреки това, необходимите условия за тази технология на търсене и трудоемки методи.

Йонизиращи енергии

Благородните газове имат много висока енергия на йонизация; най-високата от всички елементи на периодичната таблица. Защо? Заради първата си характеристика: пълна валентна обвивка.

Чрез валентния октет ns²NP⁶, отстраняване на електрон от р орбитала и превръщане в В йон⁺ електронна конфигурация ns²NP⁵, Това изисква много енергия. Толкова много, че първата йонизационна енергия I¹ за тези газове тя има стойност над 1000 kJ / mol.

Силни връзки

Не всички инертни газове принадлежат към група 18 на периодичната таблица. Някои от тях просто образуват достатъчно силни и стабилни връзки, за да не могат лесно да се счупят. Две молекули оформят този вид инертни газове: азот, N₂, и този на въглеродния диоксид, CO₂.

Азотът се характеризира с много силна тройна връзка, N ,N, която не може да бъде разрушена без екстремни енергийни условия; например онези, които се пускат с електрически лъч. Докато СО₂ има две двойни връзки, O = C = O, и е продукт на всички горивни реакции с излишък на кислород.

Примери за инертни газове

хелий

Обозначен с буквите He, той е най-разпространеният елемент във Вселената след водорода. Формират около една пета от масата на звездите и слънцето.

На Земята тя може да бъде намерена в резервоари за природен газ, разположени в Съединените щати и Източна Европа..

Неон, аргон, криптон, ксенон, радон

Останалите благородни газове от група 18 са Ne, Ar, Kr, Xe и Rn.

От всички тях аргонът е най-разпространеният в земната кора (0,93% от въздуха, който дишаме е аргон), а радонът е най-оскъдният продукт на радиоактивното разпадане на уран и торий. Затова се среща в няколко терени с тези радиоактивни елементи, дори и да се откриват на големи дълбочини.

Тъй като тези елементи са инертни, те са много полезни за изместване на кислород и вода от околната среда; по този начин се гарантира, че те не се намесват в определени реакции, когато променят крайните продукти. Аргон намира много полза за тази цел.

Те се използват и като източници на светлина (неонови светлини, фенери, лампи, лазери и др.).

препратки

1. Синтия Шонберг (2018). Инертен газ: определение, типове и примери. Изтеглено от: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия. В елементите на група 18. (четвърто издание). Mc Graw Hill.
3. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Learning, стр. 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Инертен газ. Изтеглено от: en.wikipedia.org
5. Брайън Л. Смит. (1962). Инертни газове: Идеални атоми за изследвания. [PDF]. Взето от: calteches.library.caltech.edu
6. Професор Патриша Шапли. (2011 г.). Благородни газове Университет на Илинойс. Изтеглено от: butane.chem.uiuc.edu
7.  Групата Bodner. (Н.О.). Химия на редките газове. Изтеглено от: chemed.chem.purdue.edu