Инертные газы - общие понятия, свойства и использование

 

Инертные газы, которые еще называют благородными, занимают главную подгруппу восьмой группы периодической системы. Их насчитывается всего шесть: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), ксенон (Xe) и радон (Rn). Чтобы понять природу, для начала рассмотрим понятие инертности. Инертность – это слабая выраженность или отсутствие способности вступать в реакцию с другими химическими элементами. Вызвать химическую реакцию для образования новых связей у подобных веществ практически невозможно.

Соответственно, инертный газ – это редкий благородный одноатомный газ, обладающий высокой инертностью, которая обусловлена энергетически устойчивым внешним уровнем электронной оболочки атома. Например, у гелия в этой оболочке расположено два электрона, а у других благородных газов – по восемь. Этим объясняются их физические и химические свойства. Все инертные газы при нормальных условиях представляют собой бесцветные газы, не обладающие запахом и плохо растворимые в воде. Их температуры кипения и плавления увеличиваются сообразно увеличению размеров атомов.


До 1962 года ученые были уверены, что все благородные газы являются абсолютно инертными. Но канадский химик Н. Бартлетт смог доказать обратное, получив первое химическое соединение ксенона, так называемый гексафтороплатинат ксенона. Это соединение представляет собой твердое оранжевое вещество с кристаллической решеткой. В дальнейшем ряд соединений был значительно расширен.

Распространенность и образование в природе

Во Вселенной из благородных газов больше всего распространен гелий, а в земных условиях – аргон (по объему он занимает 0,934%). В очень маленьких количествах инертные газы имеются в горных породах и в газах природных горючих материалов, а в растворенном виде их можно найти в нефти и воде.


В природных условиях благородные газы могут образовываться как результат различных ядерных реакций. Например, источником радона служат радиоактивные препараты урана. Часть этих химических элементов имеет космогенное происхождение.

Все инертные газы, кроме родона, имеют ряд изотопов.

Запасы этих газов не уменьшаются. Только гелий постепенно, очень медленно, рассеивается в межзвездном пространстве.

Применение

Инертные газы нашли широкое применение в области электротехники. Аргон, ввиду своей неактивности и низкой теплопроводности, используется в смеси с азотом для наполнения электрических ламп. Аргоном и неоном наполняют трубки для световых реклам, при этом они светятся голубым, а неоновые – оранжево-красным.

Еще аргон используют в химической лабораторной практике. В промышленности он нашел свое применение для термической обработки легкоокисляемых металлов. Аргон создает защитную атмосферу, в которой можно производить сварку или резку редких и цветных металлов, плавку вольфрама, титана, циркония. Для контроля вентиляционных систем применяют радиоактивный изотоп аргона.

Криптон и ксенон обладают еще меньшей теплопроводностью, чем аргон, поэтому наполненные ими электрические лампы долговечнее и экономичнее, чем таковые, наполненные азотом или аргоном.

Водолазы дышат смесью гелия и кислорода, что позволяет значительно удлинить время их пребывания под водой и резко ослабляет болезненные явления, вызываемые изменением давления при подъеме на поверхность.

Жидкий гелий применяется в качестве хладоагента в различных исследованиях, поскольку температура кипения этого газа составляет -268,9°С.

Свойством полной инертности гелия пользуются для проведения сварки в его атмосфере, для производства сверхчистых металлов, хроматографии. А его высокая проницаемость позволила создать течеискатели в аппаратах низкого и высокого давления.

 

Гелий: свойства, характеристики, использование
Гелий – инертный газ 18-й группы периодической таблицы. Это второй самый легкий элемент после водорода. Гелий – газ без цвета, запаха и вкуса, который становится жидким при температуре -268.9 °C. Точки кипения и замерзания его ниже, чем у любого ...
далее
Криптон - химический элемент: применение, формула расчета
Криптон - химический элемент, образующий простое вещество - благородный газ. Основные характеристики криптона: физические и химические свойства, распространение в природе, способы получения, определения и области применения.
далее
Что это - неон? Химические и физические свойства неона, применение
Среди всех элементов химической таблицы Менделеева интересными свойствами обладает такая группа, как инертные газы. К ним относится аргон, неон, гелий и некоторые другие вещества. Что такое неон, и где в современном мире этот газ нашел широкое ...
далее
Знаете ли вы, что воздух - смесь газов? Газовый состав воздуха
Воздух - неотъемлемая часть жизнедеятельности подавляющего числа организмов на нашей планете. Состоит из множества составляющих, каждый из которых подробно рассмотрен в статье.
далее
Вещества в газообразном состоянии: примеры и свойства
Газообразные вещества: примеры, свойства, классификация и характеристики. Органические и неорганические газы, простые и сложные газообразные вещества. Физические свойства газов.
далее
Основные разновидности газов
Природе известно три основных состояния: твердое, жидкое и газообразное. Практически любая жидкость может обрести каждое из оставшихся двух. Многие твердые тела при плавке и испарении или сгорании могут пополнить содержимое воздуха. Но не каждый газ может стать компонентом твердых материалов или жидкостей. Известны разные виды газов, которые отличаются между собой по свойствам, происхождению и особенностям применения.
далее
Основные разновидности газов
Галогены: физические и химические свойства
Галогены в периодической таблице расположены слева от благородных газов. Эти пять токсических неметаллических элементов входят в 7 группу периодической таблицы. К ним относятся фтор, хлор, бром, йод и астат.
далее
Галогены: физические и химические свойства
Гексафторид серы: определение.
В последнее время вырос интерес к такому химическому веществу, как гексафторид серы. Особенно заинтересовал многих тот факт, что с помощью этого вещества можно менять тембр голоса – он становится очень низким. Интересно, чем вызван такой эффект? Читай статью.
далее
Гексафторид серы: определение.
Легкие газы. Специфические особенности водорода, кислорода и азота
Газ – агрегатное состояние вещества. Он не обладает конкретным объемом, заполняя собой всю емкость, в которой находится. Зато обладает текучестью и плотностью. Какие самые легкие газы существуют? Чем они характеризуются?
далее
Легкие газы. Специфические особенности водорода, кислорода и азота