INERTA GASER: EGENSKAPER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

De inerta gaserna , även kända som sällsynta eller ädla gaser, är de som inte har märkbar reaktivitet. Ordet "inert" betyder att atomerna i dessa gaser inte kan bilda ett betydande antal föreningar, och vissa av dem, som helium, reagerar inte alls.

I ett utrymme upptaget av inerta gasatomer reagerar dessa således med mycket specifika atomer, oavsett tryck- eller temperaturförhållanden som de utsätts för. I den periodiska tabellen komponerar de gruppen VIIIA eller 18, kallad gruppen ädelgaser.

Källa: By Hi-Res Images of Chemical Elements (http://images-of-elements.com/xenon.php), via Wikimedia Commons

Den övre bilden motsvarar en glödlampa fylld med xenon upphetsad av en elektrisk ström. Var och en av de ädla gaserna kan lysa med sina egna färger genom förekomsten av elektricitet.

Inerta gaser finns i atmosfären, även om de är i olika proportioner. Argon har till exempel en koncentration av 0,93% luft, medan neon är 0,0015%. Andra inerta gaser härstammar från solen och når jorden, eller genereras i dess steniga fundament, och finns som radioaktiva produkter.

Egenskaper för inert gas

Inerta gaser varierar beroende på deras atomceller. Alla har dock en serie egenskaper som definieras av de elektroniska strukturerna i deras atomer.

Full Valencia-lager

Genom att flytta genom vilken period som helst i det periodiska systemet från vänster till höger, upptar elektronerna de orbitaler som finns tillgängliga för ett elektroniskt skal n. När s orbitalerna har fyllts, följt av d (från den fjärde perioden) och sedan p orbitalerna.

P-blocket kännetecknas av att ha en elektronisk konfiguration nsnp, vilket ger upphov till ett maximalt antal av åtta elektroner, kallad valensokteten, ns ² np ⁶ . Elementen som presenterar detta helt fyllda skikt är belägna längst till höger i det periodiska systemet: elementen i grupp 18, de av de ädla gaserna.

Därför har alla inerta gaser kompletta valensskal med ns ² np ^6- konfiguration . Således erhålls varierande antalet n vardera av de inerta gaserna.

Det enda undantaget från denna egenskap är helium, vars n = 1 och därför saknar p-orbital för den energinivån. Således är elektronkonfigurationen för helium 1s ² och den har inte en valensoktett, utan två elektroner.

De interagerar med Londons styrkor

Ädelgasatomerna kan visualiseras som isolerade sfärer med mycket liten tendens att reagera. Genom att fylla sina valensskal behöver de inte ta emot elektroner för att bilda bindningar, och de har också en homogen elektronisk distribution. Därför bildar de inte bindningar eller mellan varandra (till skillnad från syre, O ₂ , O = O).

Som atomer kan de inte interagera med varandra genom dipol-dipolkrafter. Så den enda kraften som tillfälligt kan hålla två inerta gasatomer tillsammans är London- eller spridningsstyrkorna.

Detta beror på att även om de är sfärer med homogen elektronisk distribution, kan deras elektroner komma från mycket korta omedelbara dipoler; tillräckligt för att polarisera en angränsande inert gasatom. Således lockar två B-atomer varandra och under en mycket kort tid bildar de ett BB-par (inte en BB-bindning).

Mycket låga smält- och kokpunkter

Som ett resultat av de svaga krafterna i London som håller sina atomer ihop kan de knappt samverka för att dyka upp som färglösa gaser. För att kondensera till en vätskefas kräver de mycket låga temperaturer, vilket tvingar deras atomer att "bromsa" och BBB ··· interaktioner håller längre.

Detta kan också uppnås genom att öka trycket. Genom att göra detta tvingar den sina atomer att kollidera med varandra i högre hastigheter och tvingar dem att kondensera till vätskor med mycket intressanta egenskaper.

Om trycket är mycket högt (tiotals gånger högre än atmosfäriskt), och temperaturen är mycket låg, kan de ädelgaserna till och med passera in i den fasta fasen. Således kan inerta gaser existera i de tre huvudfaserna av materia (fast-vätske-gas). Emellertid kräver villkoren för detta krävande teknik och metoder.

Ioniseringsenergier

Ädelgaser har mycket höga joniseringsenergier; det högsta av alla element i den periodiska tabellen. Varför? På grund av sin första funktion: ett fullständigt valenslager.

Genom att ha valensokteten ns ² np ⁶ , ta bort en elektron från ett p orbital och bli en B ⁺ jon med elektronkonfiguration ns ² np ⁵ , kräver mycket energi. Så mycket så att den första jonisering energi jag ^en för dessa gaser har ett värde som överstiger 1000 kJ / mol.

Starka länkar

Inte alla inerta gaser tillhör gruppen 18 i det periodiska systemet. Vissa av dem bildar helt enkelt starka och stabila bindningar så att de inte lätt kan brytas. Två molekyler utforma denna typ av inert gas: att av kväve, N ₂ , och den av koldioxid, CO ₂ .

Kväve kännetecknas av att ha en mycket stark trippelbindning, N≡N, som inte kan brytas utan förhållanden med extrem energi; till exempel de som utlöses av blixtnedslag. Medan CO ₂ har två dubbelbindningar, O = C = O, och är produkten av alla förbränningsreaktioner med överskott av syre.

Exempel på inerta gaser

Helium

Betecknad med bokstäverna He, det är det mest omfattande elementet i universum efter väte. Det bildar ungefär en femtedel av massan av stjärnor och solen.

På jorden finns det i naturgasbehållare, som ligger i USA och Östeuropa.

Neon, argon, krypton, xenon, radon

Resten av de ädla gaserna i grupp 18 är Ne, Ar, Kr, Xe och Rn.

Av dem alla är argon den vanligaste i jordskorpan (0,93% av luften vi andas in är argon), medan radon är den absolut mest knappa, en produkt av det radioaktiva förfallet av uran och thorium. Därför finns det i olika terrängen med dessa radioaktiva element, även om de finns djupt under jord.

Eftersom dessa element är inerta är de mycket användbara för att förflytta syre och vatten från miljön. för att garantera att de inte ingriper i vissa reaktioner där de ändrar de slutliga produkterna. Argon finner mycket användning för detta ändamål.

De används också som ljuskällor (neonljus, fordonslyktor, lampor, lasrar etc.).

referenser

1. Cynthia Shonberg. (2018). Inert gas: Definition, typer och exempel. Återställd från: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. I elementen i grupp 18. (fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, s 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Inert gas. Återställd från: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Inerta gaser: idealiska atomer för forskning. . Hämtad från: calteches.library.caltech.edu
6. Professor Patricia Shapley. (2011). Ädelgaser. University of Illinois. Återställdes från: butane.chem.uiuc.edu
7. Bodner-gruppen. (Sf). De sällsynta gasernas kemi. Återställdes från: chemed.chem.purdue.edu