Інертні гази довідник хіміка

Інертні гази. благородні гази, рідкі гази, хімічні елементи, що утворюють головну підгрупу 8-ї групи періодичної системи Менделєєва: гелій Чи не (атомний номер 2), неон Ne (10), аргон Ar (18), криптон Kr (36), ксенон Xe (54 ) і радон Rn (86). З усіх Інертних газів тільки Rn не має стабільних ізотопів і є радіоактивний хімічні елемент.

Назва Інертні гази відображає хімічну інертність елементів цієї підгрупи, що пояснюється наявністю у атомів Інертних газів стійкої зовнішньої електронної оболонки, на якій в Не знаходиться 2 електрони, а у решти Інертних газів по 8 електронів. Видалення електронів з такої оболонки вимагає великих витрат енергії відповідно до високих потенціалами іонізації атомів Інертні гази (див. Таблицю).

СОД-ня в повітрі, об. %

Ат. радіуси, Å

* При 26 атм
** Масове число найбільш довгоживучих ізотопу.

Через хімічні інертності Інертні гази довгий час не вдавалося виявити, і вони були відкриті лише в 2-ій половині 19 століття. До відкриття першого Інертного газу - гелію - привело проведене в 1868 році французом Ж. Жансеном і англійцем H. Локьером спектроскопическое дослідження сонячних протуберанців. Решта Інертні гази були відкриті в 1892-1908 роках.

Інертні гази постійно присутні у вільному стані в повітрі. 1 м 3 повітря при нормальних умовах містить близько 9,4 л Інертних газів, головним чином аргону (див. Таблицю). Крім повітря, Інертні гази присутні в розчиненому вигляді в воді, містяться в деяких мінералах і гірських породах. Гелій входить до складу підземних газів і газів мінеральних джерел. Решта стабільні Інертні гази отримують з повітря в процесі його розділення. Джерелом радону служать радіоактивні препарати урану, радію та інших. Після використання стабільні Інертні гази знову повертаються в атмосферу і тому їх запаси (крім легкого Не, який поступово розсіюється з атмосфери в космічному просторі) зменшаться.

Молекули Інертних газів одноатомни. Все Інертні гази не мають кольору, запаху і смаку; безбарвні вони в твердому і рідкому стані. Наявність заповненої зовнішньої електронної оболонки обумовлює не тільки високу хімічні інертність Інертних газів, а й труднощі отримання їх в рідкому і твердому станах (див. Таблицю).

Довгий час спроби отримати хімічні сполуки Інертних газів закінчувалися невдачею. Покласти край уявленням про абсолютну хімічні недеятельности Інертних газів вдалося канадському вченому H. Бартлетту, який в 1962 році повідомив про синтез з'єднання Xe з PtF6. У наступні роки було отримано велику кількість з'єднань Kr, Xe і Rn, в яких Інертні гази мають ступеня окислення +1, +2, +4, +6 і +8. При цьому істотно, що для пояснення будови цих сполук не треба було принципово нових уявлень про природу хімічні зв'язки, і зв'язок в з'єднаннях Інертних газів добре описується, наприклад, методом молекулярних орбіталей. Через швидке радіоактивного розпаду Rn його з'єднання отримані в нікчемно малих кількостях і склад їх встановлений орієнтовно. З'єднання Xe значно стабільніші з'єднань Kr, а отримати стійкі з'єднання Ar і легших Інертних газів поки не вдалося. У більшості реакцій Інертних газів бере участь фтор: одні речовини отримують, діючи на Інертні гази фтором або фторсодержахцімі агентами (SbF5. PtF6 і т. Д.), Інші утворюються при розкладанні фторидів Інертні гази Є вказівки на можливість протікання реакцій Xe і Kr з хлором. Отримано також оксиди (ХеО3. XeO4) і оксигалогеніди Інертних газів.

Крім зазначених вище з'єднань, Інертні гази утворюють при низьких температурах з'єднання включення. Так, все Інертні гази, крім Не, дають з водою кристалогідрати типу Xe · 6H2 O, з фенолом важкі Інертні гази дають з'єднання типу Xe · 5C6 H5 OH і т. Д.

Промислове використання Інертних газів засноване на їх низькою хімічної активності або специфічних фізичні властивості.