Põhiline teadus

Väärisgaasi keemilised elemendid

Sisukord:

Väärisgaasi keemilised elemendid
Väärisgaasi keemilised elemendid

Video: Liht- ja liitained, metallilised ja mittemetallilised elemendid 2024, Mai

Video: Liht- ja liitained, metallilised ja mittemetallilised elemendid 2024, Mai
Anonim

Väärisgaas - mis tahes seitsmest keemilisest elemendist, mis moodustavad perioodilise tabeli rühma 18 (VIIIa). Elementideks on heelium (He), neoon (Ne), argoon (Ar), krüptoon (Kr), ksenoon (Xe), radoon (Rn) ja oganesson (Og). Väärisgaasid on värvitu, lõhnatu, maitsetu, mittesüttivad gaasid. Neid on perioodilises tabelis tavaliselt tähistatud rühmaks 0, sest aastakümnete jooksul pärast nende avastamist usuti, et nad ei saa teiste aatomitega sidemeid; see tähendab, et nende aatomid ei saanud keemiliste ühendite moodustamiseks teiste elementide aatomitega kombineerida. Nende elektroonilised struktuurid ja järeldus, et mõned neist moodustavad tõepoolest ühendeid, on viinud sobivama määrani, rühm 18.

Kui rühma liikmed avastati ja tuvastati, arvati, et nad on nii haruldased kui ka keemiliselt inertsed ning seetõttu kutsuti neid haruldasteks või inertseteks gaasideks. Nüüd on aga teada, et mitut neist elementidest leidub Maal ja kogu ülejäänud universumis üsna ohtralt, seega on haruldane nimetus eksitav. Sarnaselt on termini inert kasutamisel puuduseks see, et see tähendab keemilist passiivsust, mis viitab sellele, et rühma 18 ühendeid ei saa moodustada. Keemias ja alkeemias on sõna üllas juba pikka aega tähendanud metallide, näiteks kulla ja plaatina vastumeelsust keemilise reaktsiooni all; see kehtib samas tähenduses ka siin hõlmatud gaaside rühma suhtes.

Väärisgaaside arvukus väheneb, kui nende aatomiarv suureneb. Heelium on universumi kõige rikkalikum element, välja arvatud vesinik. Maa atmosfääris on kõik väärisgaasid ning peale heeliumi ja radooni on nende peamiseks kaubandusallikaks õhk, millest neid saadakse veeldamise ja fraktsionaalse destilleerimise teel. Enamikku heeliumi toodetakse kaubanduslikult teatavatest maagaasikaevudest. Radoon eraldatakse tavaliselt raadiumühendite radioaktiivse lagunemise tulemusel. Raadiumi aatomite tuumad lagunevad spontaanselt, eraldades energiat ja osakesi, heeliumi tuumasid (alfaosakesed) ja radooni aatomeid. Mõned väärisgaaside omadused on toodud tabelis.

Mõned väärisgaaside omadused

heelium neoon argoon krüptoon ksenoon radoon ununoctium
* Kell 25.05 atmosfäär.
** hcp = kuusnurkne tihedalt pakitud, fcc = näokeskne kuup (kuupmeetri tihedalt pakitud).
*** Stabiilseim isotoop.
aatomnumber 2 10 18 36 54 86 118
aatommass 4.003 20.18 39,948 83,8 131,293 222 294 ***
sulamistemperatuur (° C) −272,2 * –248,59 –189,3 −157,36 −111,7 −71 -
keemistemperatuur (° C) −268,93 –246,08 –185,8 −153,22 –108 −61,7 -
tihedus 0 ° C juures, 1 atmosfäär (grammides liitri kohta) 0,17747 0,899 1,784 3,75 5.881 9,73 -
lahustuvus vees temperatuuril 20 ° C (gaasi kuupsentimeeter 1000 grammi vee kohta) 8.61 10,5 33,6 59,4 108,1 230 -
isotoobi arvukus (maapealne, protsenti) 3 (0,000137), 4 (99,999863) 20 (90,48), 21 (0,27), 22 (9,25) 36 (0,3365), 40 (99,6003) 78 (0,35), 80 (2,28), 82 (11,58), 83 (11,49), 84 (57), 86 (17,3) 124 (0,09), 126 (0,09), 128 (1,92), 129 (26,44), 130 (4,08), 131 (21,18), 132 (26,89), 134 (10,44), 136 (8,87). - -
radioaktiivsed isotoobid (massiarv) 5–10 16–19, 23–34 30–35, 37, 39, 41–53 69–77, 79, 81, 85, 87–100 110–125, 127, 133, 135–147 195–228 294
gaasilise tühjendustoru eralduva valguse värv kollane punane punane või sinine kollane roheline sinisest roheliseks - -
termotuumasüntees (kilodžaulid mooli kohta) 0,02 0,34 1.18 1,64 2.3 3 -
aurustumissoojus (kalorid mooli kohta) 0,083 1,75 6.5 9.02 12,64 17 -
erisoojus (džaulides grammi kelvini) 5,1931 1.03 0,52033 0,24805 0,15832 0,09365 -
kriitiline temperatuur (K) 5.19 44,4 150,87 209,41 289,77 377 -
kriitiline rõhk (atmosfäär) 2.24 27,2 48,34 54,3 57,65 62 -
kriitiline tihedus (grammides kuupsentimeetri kohta) 0,0696 0,4819 0,5356 0,9092 1.103 - -
soojusjuhtivus (vatti meetri kohta Kelvini) 0,1513 0,0491 0,0177 0,0094 0,0057 0,0036 -
magnetiline tundlikkus (CG ühikut mooli kohta) –0.0000019 –0.0000072 –0.0000194 –0.000028 –0.000043 - -
kristallstruktuur ** hcp fcc fcc fcc fcc fcc -
raadius: aatomi (angströmid) 0,31 0,38 0,71 0,88 1.08 1.2 -
raadius: kovalentne (kristall) hinnanguline (angströmid) 0,32 0,69 0,97 1.1 1.3 1.45 -
staatiline polariseeritavus (kuup-angströmid) 0,204 0,392 1,63 2.465 4.01 - -
ionisatsioonipotentsiaal (esimene, elektronvoltid) 24.587 21.565 15,759 13.999 12.129 10,747 -
elektronegatiivsus (Pauling) 4.5 4.0 2.9 2.6 2.25 2.0 -