Інэртныя газы - агульныя паняцці, ўласцівасці і прымяненне

Інэртныя газы, якія яшчэ называюць высакароднымі, займаюць галоўную падгрупу восьмы групы перыядычнай сістэмы. Іх налічваецца ўсяго шэсць: гелій (He), неон (Ne), аргон (Ar), ксенон (Xe) і радон (Rn). Каб зразумець прыроду, для пачатку разгледзім паняцце інэртнасці. Інертнасць - гэта слабая выяўленасць або адсутнасць здольнасці ўступаць у рэакцыю з іншымі хімічнымі элементамі. Выклікаць хімічную рэакцыю для адукацыі новых сувязяў у падобных рэчываў практычна немагчыма.

Адпаведна, інэртны газ - гэта рэдкі высакародны аднаатамнага газ, які валодае высокай інэртнасцю, якая абумоўлена энергетычна устойлівым знешнім узроўнем электроннай абалонкі атама. Напрыклад, у гелія ў гэтай абалонцы размешчана два электрона, а ў іншых высакародных газаў - па восем. Гэтым тлумачацца іх фізічныя і хімічныя ўласцівасці. Усе інэртныя газы пры нармальных умовах ўяўляюць сабой бясколерныя газы, не якія валодаюць пахам і дрэнна растваральныя ў вадзе. Іх тэмпературы кіпення і плаўлення павялічваюцца адпаведна павелічэнню памераў атамаў.

Да 1962 году навукоўцы былі ўпэўнены, што ўсе высакародныя газы з'яўляюцца абсалютна інэртнымі. Але канадскі хімік Н. Бартлетт змог даказаць адваротнае, атрымаўшы першае хімічнае злучэнне ксэнону, так званы гексафтороплатинат ксэнону. Гэта злучэнне ўяўляе сабой цвёрдае оранжевое рэчыва з крышталічнай кратамі. У далейшым шэраг злучэнняў быў значна пашыраны.

Распаўсюджанасць і адукацыю ў прыродзе

Ў Сусвеце з высакародных газаў больш за ўсё распаўсюджаны гелій, а ў зямных умовах - аргон (па аб'ёме ён займае 0,934%). У вельмі маленькіх колькасцях інэртныя газы маюцца ў горных пародах і ў газах прыродных гаручых матэрыялаў, а ў раствораным выглядзе іх можна знайсці ў нафце і вадзе.

У прыродных умовах высакародныя газы могуць утварацца як вынік розных ядзерных рэакцый. Напрыклад, крыніцай радону служаць радыеактыўныя прэпараты ўрану. Частка гэтых хімічных элементаў мае космогенное паходжанне.

Усе інэртныя газы, акрамя Родон, маюць шэраг ізатопаў.

Запасы гэтых газаў не памяншаюцца. Толькі гелій паступова, вельмі павольна, рассейваецца ў міжзоркавай прасторы.

прымяненне

Інэртныя газы знайшлі шырокае прымяненне ў галіне электратэхнікі. Аргон, з прычыны сваёй неактыўнасці і нізкай цеплаправоднасці, выкарыстоўваецца ў сумесі з азотам для напаўнення электрычных лямпаў. Аргонам і неонам напаўняюць трубкі для светлавых рэклам, пры гэтым яны свецяцца блакітным, а неонавыя - памяранцава-чырвоным.

Яшчэ аргон выкарыстоўваюць у хімічнай лабараторнай практыцы. У прамысловасці ён знайшоў сваё ўжыванне для тэрмічнай апрацоўкі легкоокисляемых металаў. Аргон стварае ахоўную атмасферу, у якой можна вырабляць зварку або рэзанне рэдкіх і каляровых металаў, плаўленне вальфраму, тытана, цырконія. Для кантролю вентыляцыйных сістэм ўжываюць радыеактыўны ізатоп аргону.

Крыптон і ксенон валодаюць яшчэ меншай цеплаправоднасцю, чым аргон, таму напоўненыя імі электрычныя лямпы даўгавечней і больш эканамічным, чым такія, напоўненыя азотам або аргонам.

Вадалазы дыхаюць сумессю гелія і кіслароду, што дазваляе значна надтачыць час іх знаходжання пад вадой і рэзка аслабляе балючыя з'явы, выкліканыя зменай ціску пры ўздыме на паверхню.

Вадкі гелій ўжываецца ў якасці хладоагента ў розных даследаваннях, паколькі тэмпература кіпення гэтага газу складае -268,9 ° С.

Уласцівасцю поўнай інэртнасці гелія карыстаюцца для правядзення зваркі ў яго атмасферы, для вытворчасці сверхчистых металаў, храматаграфіі. А яго высокая пранікальнасць дазволіла стварыць течеискатели ў апаратах нізкага і высокага ціску.