Inertu gāzu raksturojums un piemēri



The inertas gāzes, Tās ir arī pazīstamas kā retas vai cēlgāzes, kurām nav ievērojamas reaktivitātes. Vārds “inerts” nozīmē, ka šo gāzu atomi nespēj veidot vairākus apskatītos savienojumus, un daži no tiem, piemēram, hēlijs, vispār nereaģē.

Tātad telpā, ko aizņem inertu gāzu atomi, tie reaģēs ar ļoti specifiskiem atomiem, neatkarīgi no spiediena vai temperatūras apstākļiem, kam tie pakļauti. Periodiskajā tabulā tie veido VIIIA vai 18 grupu, ko sauc par cēlgāzu grupu.

Augšējais attēls atbilst spuldzei, kas piepildīta ar ksenonu, ko ierosina elektriskā strāva. Katra no cēlgāzēm var spīdēt ar savām krāsām, pateicoties elektroenerģijas izplatībai.

Inertas gāzes var atrast atmosfērā, kaut arī dažādās proporcijās. Piemēram, argons satur 0,93% gaisa, bet neona - 0,0015%. Citas inertas gāzes izplūst no saules un nonāk zemē, vai tiek radītas tās akmeņainos pamatos, atrodoties kā radioaktīvi produkti..

Indekss

  • 1 Inertu gāzu raksturojums
    • 1.1 Pilna valences slāņi
    • 1.2. Mijiedarboties ar Londonas spēkiem
    • 1.3. Ļoti zems kušanas un viršanas punkts
    • 1.4 Jonizācijas enerģija
    • 1.5. Stipras saites
  • 2 Inertu gāzu piemēri
    • 2.1. Hēlijs
    • 2.2 Neons, argons, kriptons, ksenons, radons
  • 3 Atsauces

Inertu gāzu raksturojums

Inertās gāzes atšķiras atkarībā no atomu krūmiem. Tomēr visiem ir virkne raksturlielumu, ko nosaka to atomu elektroniskās struktūras.

Pilnīga valences slāņi

Ejot pa jebkuru periodiskās tabulas periodu no kreisās uz labo pusi, elektroni aizņem pieejamos orbitālus elektroniskajam slānim. n. Pēc tam, kad aizpildījušas orbītas, sekoja d (no ceturtā perioda) un pēc tam orbitāles p.

P blokam ir raksturīga elektroniska nsnp konfigurācija, kas rada maksimālu astoņu elektronu skaitu, ko sauc par valences oktetu, ns2np6. Elementi, kas uzrāda šo pilnīgi piepildīto slāni, atrodas periodiskās tabulas labajā pusē: 18. grupas elementi, cēlgāzu elementi..

Tāpēc visām inertām gāzēm ir pilnīgs valences slānis ar ns konfigurāciju2np6. Tādējādi, mainot numuru n jūs saņemat katru no inertajām gāzēm.

Vienīgais izņēmums no šīs iezīmes ir hēlijs, kura n= 1, un tādēļ trūkst p enerģētikas līmeņa. Tādējādi hēlija elektroniskā konfigurācija ir 1s2 un tam nav valences okteta, bet divi elektroni.

Mijiedarbojas ar Londonas spēkiem

Cēlgāzu atomus var vizualizēt kā izolētas sfēras ar ļoti mazu tendenci reaģēt. Ar savu valences slāņu piepildīšanu viņiem nav jāpieņem elektroni, lai veidotu saites, un tiem ir arī viendabīga elektroniska izplatīšana. Tāpēc tie nesagatavo obligācijas vai savā starpā (atšķirībā no skābekļa, OR2, O = O).

Būdami atomi, tie nevar savstarpēji mijiedarboties ar dipola-dipola spēkiem. Tātad vienīgais spēks, kas var paturēt kopā divus inertu gāzu atomus, ir Londonas spēki vai dispersija.

Tas ir saistīts ar to, ka, lai gan tie ir sfēras ar viendabīgu elektronisku izplatīšanu, to elektroni var radīt ļoti īsus momentānus dipoles; pietiekami, lai polarizētu blakus esošu inertu gāzu atomu. Tādējādi divi B atomi piesaista viens otru un ļoti īsā laikā veido BB pāri (nevis B-B saite)..

Ļoti zems kušanas un viršanas punkts

Londonas vājo spēku dēļ, kas kopā atombinē savus atomus, viņi tikko var mijiedarboties, lai parādītos kā bezkrāsainas gāzes. Lai kondensētos šķidrā fāzē, tām ir nepieciešamas ļoti zemas temperatūras, lai piespiestu viņu atomus "palēnināt" un ilgāk mijiedarbību BBB ···.

To var panākt arī, palielinot spiedienu. To darot, viņi piespiež viņu atomus sadursmoties ar lielāku ātrumu, piespiežot tos kondensēties šķidrumos ar ļoti interesantiem īpašumiem.

Ja spiediens ir ļoti augsts (desmitiem reižu augstāks nekā atmosfēras) un temperatūra ir ļoti zema, cēlgāzes var pat pāriet uz cieto fāzi. Tādējādi inertās gāzes var pastāvēt trijās galvenajās vielas fāzēs (cietā-šķidrā gāze). Tomēr nepieciešamie apstākļi šai pieprasījuma tehnoloģijai un darbietilpīgām metodēm.

Jonizācijas enerģija

Cēlgāzēm ir ļoti augstas jonizācijas enerģijas; augstākais no visiem periodiskās tabulas elementiem. Kāpēc? Pirmās īpašības dēļ: pilna valence.

Ar valences okteta ns2np6, elektronu noņemšana no p orbitāla un kļūt par B jonu+ elektroniskās konfigurācijas ns2np5, Tas prasa daudz enerģijas. Tik daudz, ka pirmā jonizācijas enerģija I1 attiecībā uz šīm gāzēm tā vērtība pārsniedz 1000 kJ / mol.

Stipras saites

Ne visas inertās gāzes pieder periodiskās tabulas 18. grupai. Dažas no tām vienkārši veido pietiekami spēcīgas un pietiekami stabilas saites, lai tās nevarētu viegli izlauzties. Šāda veida inertās gāzes ir divas molekulas: slāpeklis, N2, oglekļa dioksīda CO, CO2.

Slāpekli raksturo ļoti spēcīga trīskāršā saite, N≡N, kuru nevar izjaukt bez ekstremāliem enerģijas apstākļiem; piemēram, tie, kurus atlaida elektriskā gaisma. Kamēr CO2 ir divas dubultās saites, O = C = O, un tas ir visu degšanas reakciju rezultāts ar pārmērīgu skābekli.

Inertu gāzu piemēri

Helio

Ar burtiem “Viņš”, tas ir visaugstākais elements Visumā pēc ūdeņraža. Veido apmēram piekto daļu no zvaigznes un saules masas.

Zemē to var atrast dabasgāzes rezervuāros, kas atrodas ASV un Austrumeiropā..

Neons, argons, kriptons, ksenons, radons

Pārējās 18. grupas cēlgāzes ir Ne, Ar, Kr, Xe un Rn.

Visiem no tiem argons ir visbiežāk sastopams zemes garozā (0,93% no gaisa, ko mēs elpojam, ir argons), bet radons ir vissliktākais, urāna un torija radioaktīvās sabrukšanas produkts. Tāpēc tas ir atrodams vairākos apvidos ar šiem radioaktīvajiem elementiem, pat ja tie atrodas pazemes dziļumā.

Tā kā šie elementi ir inerti, tie ir ļoti noderīgi, lai pārvietotu skābekli un ūdeni no vides; šādā veidā pārliecinieties, ka tās neiejaucas konkrētās reakcijās, ja tās maina galaproduktus. Argons šim nolūkam daudz izmanto.

Tos izmanto arī kā gaismas avotus (neona gaismas, transportlīdzekļu laternas, lampas, lāzeri uc)..

Atsauces

  1. Cynthia Shonberg (2018). Inertā gāze: definīcija, veidi un piemēri. Saturs iegūts no: study.com
  2. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. 18. grupas elementos. (ceturtais izdevums). Mc Graw kalns.
  3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning, 879-881. Lpp.
  4. Vikipēdija. (2018). Inertas gāzes. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
  5. Brian L. Smith. (1962). Inertās gāzes: ideāli atomi pētniecībai. [PDF] Ievesta no: calteches.library.caltech.edu
  6. Profesors Patricia Shapley. (2011). Noble Gāzes Ilinoisas Universitāte. Saturs iegūts no: butane.chem.uiuc.edu
  7.  Bodnera grupa. (s.f.). Reto gāzu ķīmija. Saturs iegūts no: chemed.chem.purdue.edu