Инертные газы это химические элементы, которых насчитывается семь элементов: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радиоактивный радон (Rn), к этой группе также причисляют недавно открытый оганесон (Og).
Содержание в атмосфере уменьшается по их порядковому номеру, то есть самое большое содержание в атмосфере у гелия, а самое меньшее у радона.
Что такое инертные газы
Элементы в периодической таблице располагаются в порядке увеличения их атомных весов. Каждый следующий элемент отличается по своим химическим свойствам от соседних элементов.
Однако некоторые элементы имеют сходные свойства.
Например, из ста трех элементов только двенадцать при нормальных условиях температуры и давления являются газами.
Шесть из этих двенадцати элементов имеют настолько «близкие свойства, что их целесообразно рассматривать вместе. В дальнейшем они объединяются общим названием «инертные газы».
Рассматривая свойства других элементов, мы замечаем, что повторяемость химических свойств закономерна.
Поэтому все элементы удобно объединять в группы по их химическому сходству. Элементы определенной группы имеют близкие химические свойства.
Зная свойства одного из элементов группы, легче понять химию других элементов этой группы. В периодической таблице все группы элементов расположены вертикально.
Ключом к такому расположению являются элементы, называемые инертными газами.
Как ни удивительно, именно эти элементы дают ключ к систематизации наших знаний химии, так как они характеризуются почти полным отсутствием реакционной способности.
Первый из инертных газов — гелий.
Гелий
Гелий, второй элемент периодической таблицы, имеет порядковый номер 2. Это значит, что в состав его ядра входят два протона; следовательно, заряд ядра равен 2+.
Нейтральный атом гелия имеет также два электрона. Существуют два устойчивых изотопа гелия: Не4 и Не2, но в природе встречается в основном гелий с массовым числом 4.
Гелий обнаружен в месторождениях некоторых природных газов, и его получают в качестве побочного продукта. Источники природного гелия встречаются очень редко.
Физические свойства гелия
Гелий — одноатомный газ. Устойчивые соединения гелия до сих пор не обнаружены. Силы притяжения между атомами не очень слабые, что подтверждается низкой температурой кипения при нормальных условиях.
Для сжижения гелий необходимо охладить до—268,9° С (4,2° К). Нет никакого другого элемента или соединения, температура кипения которого была бы такой низкой.
Силы притяжения между атомами гелия настолько слабы, что этот газ не может затвердевать при атмосферном давлении ни при одной температуре.
Твердый гелий — единственное вещество, обладающее этим свойством.
Он становится твердым при 1,1° К и давлении 26 атм.
Химические реакции происходят преимущественно с образованием из атомов более устойчивых веществ.
Гелий вообще не вступает в химические реакции. Атомы гелия должны быть чрезвычайно устойчивыми.
Неон аргон криптон ксенон радон
Из ста восемнадцати элементов всего пять напоминают по своим химическим свойствам гелий.
Эти элементы — неон, аргон, криптон, ксенон и радон— вместе с гелием образуют группу инертных газов.
Только в 1962 г. химикам удалось получить всего несколько химических соединений этих элементов.
Эти соединения очень реакционно-способны и легко разлагаются с выделением соответствующего инертного газа в элементарном . состоянии.
Все, что известно о химии инертных газов, свидетельствует о том, что атомы инертных газов должны быть чрезвычайно устойчивы.
Физические свойства неон аргон криптон ксенон радон
Физические свойства инертных газов приведены в табл. Таблица содержит большое количество важных данных, и мы рассмотрим ее подробнее.
Температура кипения. Все инертные газы при комнатной температуре существуют в газообразном состоянии. Гелий имеет самую низкую из известных температуру кипения, равную 4,2° К.
Неон стоит на третьем месте — он кипит при 27,2° К (на втором месте — водород Н2, который кипит при 20,4° К).
Температура кипения аргона все еще очень низкая (87,3° К), но уже не такая, чтобы его можно было отличить от некоторых двухатомных газов (температура кипения азота N2 77,4° К, фтора F2 85,2° К, кислорода О2 90,2° К).
Криптон, ксенон и радон имеют соответственно более высокие температуры кипения. Температура кипения повышается с возрастанием порядкового номера.
Поскольку порядковый номер соответствует числу протонов в ядре, он определяет также число электронов, имеющихся в атоме.
Чем более высокую температуру кипения имеет вещество, тем большее количество энергии необходимо затрачивать для нарушения жидкого состояния.
Таким образом, слабые силы притяжения между атомами, обусловливающие сжижение инертных газов, возрастают с увеличением числа электронов в атоме.
Таблица свойств инертных газов
| Свойства | Не | Ne | Аr | Кr | Хе | Rn |
| Порядковый номер | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 |
| Атомный вес | 4,0 | 20,2 | 39,9 | 83,7 | 131 | 222 |
| Температура кипения, °К | 4,2 | 27.2 | 87.3 | 120 | 165 | 211 |
| Температура плавления °К | — | 24,6 | 83,9 | 116 | 161 | 202 |
| Атомный объем в жидком состоянии см3/ 1 моль атомов | 31,8 | 16,8 | 28,5 | 32,2 | 42,9 | 50,5 |
Температура плавления инертных газов
При температурах, которые лишь немного ниже температур сжижения, жидкости затвердевают. В твердом состоянии инертные газы образуют простые кристаллы, в которых атомы плотно упакованы в кубической кристаллической решетке.
Узкий температурный интервал, в котором могут существовать все эти жидкости, подтверждает, что силы, удерживающие атомы в кристалле, аналогичны силам, действующим в жидкости.
Атомный объем инертных газов
Представим, что атомы в жидкости и твердом веществе расположены довольно тесно. Такое расположение является неупорядоченным в жидкости и упорядоченным в твердом веществе.
Поэтому от объема, занимаемого 1 молем атомов, можно перейти к объему, занимаемому одним атомом. Как показывает табл. , гелий отличается по своему атомному объему, а также и по другим свойствам, приведенным в этой таблице.
С другой стороны, мы видим, что объем 1 моля атомов возрастает с увеличением порядкового номера, т. е. с увеличением числа электронов вокруг ядра.
Следует отметить, что объем 1 моля атомов неона (16,8 мл) лишь немного меньше соответствующего объема атомов воды (18 мл). Молекула воды занимает немного больший объем, чем атом неона.
Что мы узнали о инертных газах?
Список инертных газов в таблице Менделеева?
Инертные газы, благородные газы, редкие газы, химические элементы, образующие главную подгруппу 8-й группы периодической системы Менделеева: гелий Не (атомный номер 2), неон Ne (10), аргон Ar (18), криптон Kr (36), ксенон Xe (54) и радон Rn (86).
Какой самый активный из благородных газов?
Благородные газы не имеют цвета, запаха, вкуса, а также не возгораются при нормальных условиях. Наиболее химически активным из них является радон.
Почему инертные газы так назвали?
Благородные газы еще называют инертными потому, что они не вступают в реакцию, поскольку их внешние электронные орбиты предельно заполнены.
Благородные газы — элементы 18-й группы длинной формы периодической таблицы — не горючи, не имеют цвета и запаха.
Какие инертные газы входят в состав воздуха?
В группу входят: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон.
Где находятся инертные газы?
Ине́ртные, или благоро́дные газы — химические элементы 18-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы VIII группы).
К инертным газам относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, и, возможно, унуноктий.