Inerttien kaasujen ominaisuudet ja esimerkit

inertit kaasut, Ne tunnetaan myös harvinaisina tai jalokaasuina, ne eivät ole tuntuvia reaktiivisuutta. Sana "inertti" tarkoittaa, että näiden kaasujen atomit eivät kykene muodostamaan useita tarkasteltuja yhdisteitä, ja jotkut niistä, kuten helium, eivät reagoi lainkaan.

Täten inerttien kaasujen atomien täyttämässä tilassa ne reagoivat hyvin spesifisten atomien kanssa riippumatta paineen tai lämpötilan olosuhteista, joihin ne altistuvat. Säännöllisessä taulukossa ne muodostavat ryhmän VIIIA tai 18, jota kutsutaan jalokaasuryhmiksi.

Ylempi kuva vastaa polttimoa, joka on täynnä sähkövirtaa herättävää ksenonia. Jokainen jalokaasu pystyy loistamaan omilla väreillään sähkön ilmaantuvuuden.

Inerttiä kaasuja löytyy ilmakehästä, vaikkakin eri suhteissa. Argonin pitoisuus on esimerkiksi 0,93% ilmaa, kun taas neoni on 0,0015%. Muut inertit kaasut lähtevät auringosta ja pääsevät maahan tai muodostuvat sen kivisistä säätiöistä, jotka ovat radioaktiivisia tuotteita..

indeksi

• 1 Inerttien kaasujen ominaisuudet
  • 1.1 Täydelliset valenssikerrokset
  • 1.2 Lontoon voimien kautta
  • 1.3 Hyvin alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet
  • 1.4 Ionisointienergia
  • 1.5 Vahvat yhteydet
• 2 Esimerkkejä inertistä kaasusta
  • 2.1 Helium
  • 2.2 Neon, argoni, krypton, ksenon, radoni
• 3 Viitteet

Inerttien kaasujen ominaisuudet

Inertit kaasut vaihtelevat niiden atomiholkin mukaan. Kaikissa on kuitenkin joukko ominaisuuksia, jotka niiden atomien elektroniset rakenteet määrittelevät.

Täydelliset valenssikerrokset

Mene läpi jokaisen jaksollisen taulukon ajan vasemmalta oikealle, elektronit käyttävät käytettävissä olevia orbitaaleja sähköiselle kerrokselle n. Kun täytetty orbitaalit s, jota seuraa d (neljännestä kaudesta) ja sitten kiertoradat p.

P-lohkolle on tunnusomaista, että sillä on elektroninen nsnp-konfiguraatio, joka saa aikaan enintään kahdeksan elektronin lukumäärän, jota kutsutaan valenssi- oktetiksi, ns.²np⁶. Elementit, jotka esittävät tämän täysin täytetyn kerroksen, sijaitsevat jaksollisen taulukon oikeassa reunassa: ryhmän 18 elementit, jalokaasujen osat..

Siksi kaikissa inertteissä kaasuissa on täydelliset valenssikerrokset, joissa on ns-konfiguraatio²np⁶. Niinpä vaihtelee n saat jokaisen inertin kaasun.

Ainoa poikkeus tähän ominaisuuteen on helium, jonka n= 1 ja siksi siitä puuttuu p energian tasoa. Näin ollen heliumin elektroninen konfiguraatio on 1 s² ja siinä ei ole valenssi-oktettia, vaan kaksi elektronia.

Keskustele Lontoon voimien kautta

Jalokaasujen atomit voidaan visualisoida eristetyinä palloina, joilla on hyvin vähän taipumusta reagoida. Kun valenssikerrokset ovat täynnä, niiden ei tarvitse hyväksyä elektroneja sidosten muodostamiseksi, ja niillä on myös homogeeninen elektroninen jakelu. Siksi ne eivät muodosta sidoksia tai keskenään (toisin kuin happi, OR₂, O = O).

Koska ne ovat atomeja, ne eivät voi olla vuorovaikutuksessa keskenään dipoli-dipolivoimien kanssa. Niinpä ainoa voima, joka pystyy pitämään yhdessä hetkellisesti kaksi inerttien kaasujen atomia, ovat Lontoon voimat tai dispersio.

Tämä johtuu siitä, että vaikka ne ovat palloja, joissa on homogeeninen elektroninen jakelu, niiden elektronit voivat tuottaa hyvin lyhyitä hetkellisiä dipoleja; riittää polarisoimaan inertin kaasun naapuriatomi. Siten kaksi B-atomia houkuttelevat toisiaan ja muodostavat hyvin lyhyen ajan BB-parin (ei B-B-sidoksen).

Hyvin alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet

Lontoon heikot voimat, jotka pitävät atomiaan yhdessä, voivat tuskin olla vuorovaikutuksessa näyttämään värittöminä kaasuina. Jotta ne voisivat tiivistyä nestefaasissa, ne vaativat hyvin alhaisia ​​lämpötiloja, jotta ne voisivat pakottaa atomit "hidastumaan" ja kestämään pidempään vuorovaikutuksia BBB ···.

Tämä voidaan saavuttaa myös lisäämällä painetta. Näin he pakottavat atominsa törmään toisiinsa suuremmilla nopeuksilla pakottaen heidät tiivistymään nesteiksi, joilla on hyvin mielenkiintoisia ominaisuuksia.

Jos paine on hyvin korkea (kymmeniä kertoja korkeampi kuin ilmakehän) ja lämpötila on hyvin alhainen, jalokaasut voivat jopa siirtyä kiinteään faasiin. Täten inertit kaasut voivat esiintyä aineen kolmessa pääfaasissa (kiinteä-neste-kaasu). Tarvittavat edellytykset tätä kysyntätekniikkaa ja työläitä menetelmiä varten.

Ionisointienergia

Jalokaasuilla on hyvin korkeat ionisointienergiat; kausittaisen taulukon kaikkien elementtien korkein. Miksi? Ensimmäisen ominaisuutensa vuoksi täysi valenssikuori.

Valenssi-oktetin ns²np⁶, elektronin poistaminen p-orbitaalista, ja siitä tulee B-ioni⁺ elektroniset kokoonpanot ns²np⁵, Se vaatii paljon energiaa. Niin paljon, että ensimmäinen ionisointienergia I¹ Näiden kaasujen arvo on yli 1000 kJ / mol.

Vahvat yhteydet

Kaikkia inerttejä kaasuja ei kuulu jaksollisen taulukon ryhmään 18. Jotkut niistä muodostavat yksinkertaisesti riittävän vahvoja ja riittävän vakaita joukkovelkakirjoja, jotta he eivät voi rikkoa helposti. Kaksi molekyyliä muodostavat tämäntyyppiset inertit kaasut: typpi, N₂, ja hiilidioksidin, CO₂.

Typpi on tunnettu siitä, että sillä on erittäin voimakas kolmoissidos NNN, jota ei voida rikkoa ilman äärimmäisiä energiaolosuhteita; esimerkiksi ne, jotka on vapautettu sähköpalkista. Vaikka CO₂ siinä on kaksi kaksoissidosta, O = C = O, ja se on kaikkien palamisreaktioiden tuote, jossa on ylimääräistä happea.

Esimerkkejä inertistä kaasusta

helium

Se on merkitty kirjaimilla Hän, se on maailmankaikkeuden monipuolisin elementti vedyn jälkeen. Muodosta noin viidesosa tähdistä ja auringosta.

Maapallolla se löytyy Yhdysvaltojen ja Itä-Euroopan maakaasusäiliöistä..

Neon, argoni, krypton, ksenon, radoni

Loput ryhmän 18 jalokaasuista ovat Ne, Ar, Kr, Xe ja Rn.

Kaikista niistä, argon on maankuoren runsain (0,93% hengitettävästä ilmasta on argonia), kun taas radoni on ylivoimaisesti uraanin ja toriumin radioaktiivisen hajoamisen tuote. Siksi se löytyy useista maastoista näiden radioaktiivisten elementtien kanssa, vaikka niitä löydettäisiin suuressa syvyydessä maan alla.

Koska nämä elementit ovat inerttejä, ne ovat erittäin hyödyllisiä hapen ja veden siirtämiseksi ympäristöstä; näin varmistetaan, että ne eivät vaikuta tiettyihin reaktioihin, jos ne muuttavat lopputuotteita. Argoni löytää paljon käyttöä tähän tarkoitukseen.

Niitä käytetään myös valonlähteinä (neonvalot, ajoneuvojen lyhdyt, lamput, laserit jne.).

viittaukset

1. Cynthia Shonberg (2018). Inertti kaasu: määritelmä, tyypit ja esimerkit. Haettu osoitteesta study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. Ryhmän 18 elementteissä. (neljäs painos). Mc Graw Hill.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemia. (8. painos). CENGAGE Learning, s. 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Inertti kaasu. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Inertit kaasut: ihanteelliset atomit tutkimukseen. [PDF]. Otettu: calteches.library.caltech.edu
6. Professori Patricia Shapley. (2011). Noble-kaasut Illinoisin yliopisto. Haettu osoitteesta butane.chem.uiuc.edu
7.  Bodner-konserni. (N.D.). Harvinaisten kaasujen kemia. Haettu osoitteesta chemed.chem.purdue.edu