plemeniti plinovi

Kemija

2022

Objašnjavamo što su plemeniti plinovi, kako su otkriveni, koje su namjene, primjene, druge karakteristike i primjeri.

Plemeniti plinovi poput helija vrlo su sigurni zbog svoje niske reaktivnosti.

Što su plemeniti plinovi?

U kemija, naziva se plemeniti plinovi ili inertni plinovi na skup kemijski elementi koji čine grupu 18 (VIIIA) od Periodni sustav elemenata elemenata.

Glavna zajednička karakteristika im je vrlo nizak stupanj kemijske reaktivnosti, odnosno niska sklonost stvaranju molekule Y spojeva s drugim elementima. Zapravo, postoji samo mali skup spojeva iz plemenitih plinova, za razliku od većine poznatih elemenata koji mogu formirati veću količinu kemijski spojevi.

U uvjetima od temperatura Y Pritisak uobičajeni, plemeniti plinovi su tvari jednoatomni plinoviti (tj. sastavljen od jednog atom). Mnogi od njih prisutni su u različitim omjerima u zrak koji integrira atmosfera.

Unatoč svojoj niskoj kemijskoj reaktivnosti, ili ponekad kao posljedica nje, ovi elementi imaju vrlo raznoliku primjenu u industrija, i obično se masovno proizvode.

Otkriće plemenitih plinova

Većina plemenitih plinova otkrivena je tijekom 19. stoljeća, kao posljedica proučavanja Sunce od Pierrea Janssena (Francuz, 1824-1907) i Josepha Normana Lockyera (Britanac, 1836-1920). Ovi astronomi su otkrili helij, nazvan po grčkoj riječi (Helios) za njega zvijezda.

Iznenađenje kod Svojstva Karakteristike ovog novog elementa otvorile su vrata potrazi za drugim sličnim elementima. Tako su otkriveni kripton, neon i argon, kemijskim proučavanjem zraka.

Potkraj 19. stoljeća britanski istraživači Lord Rayleigh (1842-1919) i William Ramsay (1852-1916) postulirali su zajedničko postojanje plemenitih plinova, čime su dobili Nobelovu nagradu za Fizički i kemije. Tek u 20. stoljeću počela je industrijska proizvodnja ovih plinova u velikim razmjerima, jer je otkriveno više njihovih svojstava i namjena.

Karakteristike plemenitog plina

Plemeniti plinovi poput argona mogu se industrijski upotrijebiti u snažnim laserima.

Općenito, plemenite plinove karakteriziraju:

  • Imaju malu ili nikakvu kemijsku reaktivnost, odnosno ne reagiraju lako. To je zato što je njegov posljednji elektronski sloj ili razina energije uvijek pun.
  • Budite lišeni boja, miris i okus.
  • Predstaviti točke taljenja Y ključanje vrlo blizu i vrlo nisko, s jedva 10 ºC razlike, tako da su gotovo uvijek unutra plinovitom stanju, iako se mogu transformirati u tekućina samo u vrlo preciznim temperaturnim rasponima.
  • Ponašaju se kao idealni plinovi u normalnim uvjetima tlaka i temperature (1 atm i 0 ºC.), odnosno može se smatrati da njihov čestice Oni ne djeluju u interakciji i u skladu su s jednadžbom stanja idealnih plinova:

Gdje:

    • P. Predstavlja tlak plina i izražava se u atmosferama (atm) ili ekvivalentnim jedinicama.
    • V. Predstavlja volumen plina i izražava se u litrama (L) ili ekvivalentnim jedinicama.
    • n. Predstavlja količinu tvari u plinu i izražava se u madeži (mol).
    • R. To je idealna plinska konstanta i ima vrijednost od 8,314 džula/mol Kelvina (J/mol K).
    • T. Predstavlja temperaturu plina i izražava se u Kelvinima (K) ili ekvivalentnim jedinicama.
  • U slučaju helija, on ima vrlo posebna svojstva: ima niže točke taljenja i vrelišta od bilo koje poznate tvari, jedini je element koji predstavlja superfluidnost (stanje tekućine koje nema viskoznost, odnosno teče bez trenja), i ne može se transformirati u čvrsta pod standardnim uvjetima tlaka.

Zašto se nazivaju plemenitim plinovima?

U početku su se ti elementi nazivali "inertni plinovi" ili "rijetki plinovi", budući da se u to vrijeme smatralo da su potpuno kemijski inertni elementi i stoga vrlo rijetki u svijetu. svemir. Ispostavilo se da su obje značajke lažne.

Danas se preferiraju "plemeniti plinovi", prijevod "Edelgas", Njemački izraz kojim ih je 1898. krstio kemičar Hugo Erdmann (1862.-1910.). Erdmann je ovo ime preuzeo od" plemenitih metala "kao što je zlato, čija je reaktivnost vrlo umjerena. Dakle, kao što je zlato nastojalo ostati čisto i zadržati svoju plemenitost, tako su i ovi plinovi.

Upotreba i primjena plemenitih plinova

U svjetiljkama se mogu koristiti različiti plemeniti plinovi poput neona.

Ovi elementi imaju brojne namjene za ljudsko biće, kao što su:

  • Izolatori Zbog njihove niske reaktivnosti moguće ih je koristiti za sadržavanje vrlo reaktivnih ili opasnih tvari.
  • Kriogena rashladna sredstva. Kroz procese koji izdvajaju toplina i smanjiti Pritisak, plinovi se pretvaraju u tekućine, a te su tekućine idealne za držanje osjetljivih strojeva kao npr magneti supravodiči ili oprema za nuklearnu magnetsku rezonanciju. Helij se široko koristi u tu svrhu.
  • Prozračna komponenta. Helij pomiješan s drugim plinovima koristi se u spremnicima astronauta i ronilaca, jer smanjuje narkotički učinak takozvane "dubinske bolesti", koja je uzrokovana visokom koncentracijom plinova u krvi i tkivima. Budući da helij ima slabu topljivost, manja je vjerojatnost da će proći stanične membrane.
  • Napunjeni balonima na napuhavanje ili zračnim brodovima. Helij se može koristiti za napuhavanje balona jer je lakši od zraka i vrlo siguran, savršena je zamjena za vodik, koji je vrlo zapaljiv.
  • Osvjetljenje. Neon, xenon, argon i kripton mogu se koristiti i puniti žaruljama sa žarnom niti za proizvodnju određenih boja svjetlo, u onome što obično nazivamo "neonskim svjetlima".
  • Za izradu lasera. Često se koriste u operacijama ili industrijskim zahvatima.

Primjeri plemenitih plinova

Plemenitih plinova je samo sedam:

  • Helij (He). To je drugi najzastupljeniji element u poznatom svemiru. Jedan od načina za dobivanje je kao produkt reakcija fuzije vodika u srcu zvijezde. Ima osobitost da mijenja ljudski glas kada se udiše i da je mnogo lakši od zraka.
  • Neon (Ne). Još jedan element u izobilju u poznatom svemiru. Koristi se za izradu fluorescentnih svjetiljki jer im daje crvenu boju. Posebno se koristi u proizvodnji televizora. Također se široko koristi u proizvodnji He-Ne lasera.
  • Argon (Ar). Jedan od uobičajenih plinova u zraku koji udišemo, naširoko se koristi kao industrijski izolator i u dobivanju lasera.
  • Kripton (Kr). Iako je plemeniti plin, može reagirati s fluorom i nekoliko drugih visoko elektronegativnih tvari, a ima šest stabilnih izotopa i sedamnaest radioaktivnih izotopa.
  • Ksenon (Xe). To je vrlo težak plin, prisutan samo u tragovima u Zemljinoj atmosferi. Bio je to prvi od plemenitih plinova koji je umjetno sintetiziran.
  • Radon (Rn). Rezultat radioaktivnog raspada elemenata kao što su radij ili aktinij (zbog toga se ranije zvao aktinon), je plemenit, ali radioaktivan plin, čiji najstabilniji izotop može trajati najviše 3,8 dana, prije nego što se raspadne u polonij-218.
  • Oganeson (Og). Također se zove eka-emanacija, ununoctium (Uuo) ili element 118, ovaj misteriozni plemeniti plin je visoko radioaktivan i sintetičkog je porijekla, odnosno ne postoji u priroda. “Otkriven” je 2002. godine.
!-- GDPR -->