Proprietà, usi e fonti dei gas nobili

La colonna di destra della tavola periodica contiene sette elementi noti come inerti o gas nobili. Scopri le proprietà del gruppo di elementi del gas nobile.

Key Takeaways: Noble Gas Properties

• I gas nobili sono il gruppo 18 sulla tavola periodica, che è la colonna di elementi sul lato destro della tavola.
• Vi sono sette nobili elementi gassosi: elio, neon, argon, krypton, xeno, radon e oganesson.
• I gas nobili sono gli elementi chimici meno reattivi. Sono quasi inerti perché gli atomi hanno un guscio elettronico completo di valenza, con poca tendenza ad accettare o donare elettroni per formare legami chimici.

Posizione ed elenco dei gas nobili nella tavola periodica

I gas nobili, noti anche come gas inerti o gas rari, si trovano nel gruppo 18 o Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) gruppo 18 della tavola periodica. Questa è la colonna di elementi lungo l'estrema destra della tavola periodica. Questo gruppo è un sottoinsieme dei non metalli. Collettivamente, gli elementi sono anche chiamati gruppo elio o gruppo neon. I gas nobili sono:

• Elio (lui)
• Neon (Ne)
• Argon (Ar)
• Krypton (Kr)
• Xeno (Xe)
• Radon (Rn)
• Oganesson (Og)

Ad eccezione di Oganesson, tutti questi elementi sono gas a temperatura e pressione ordinarie. Non sono stati prodotti abbastanza atomi di oganesson per conoscerne la fase, ma la maggior parte degli scienziati prevede che sarà un liquido o solido.

Sia il radon che l'oganesson consistono solo di isotopi radioattivi.

Proprietà dei gas nobili

I gas nobili sono relativamente non reattivi. In realtà, sono gli elementi meno reattivi nella tavola periodica. Questo perché hanno una shell di valenza completa. Hanno poca tendenza a guadagnare o perdere elettroni. Nel 1898, Hugo Erdmann coniò la frase "gas nobile" per riflettere la bassa reattività di questi elementi, più o meno allo stesso modo in cui i metalli nobili sono meno reattivi di altri metalli. I gas nobili hanno elevate energie di ionizzazione e elettronegatività trascurabili. I gas nobili hanno bassi punti di ebollizione e sono tutti gas a temperatura ambiente.

Riepilogo delle proprietà comuni

• Abbastanza non reattivo
• Elettrone esterno completo o guscio di valenza (numero di ossidazione = 0)
• Energie ad alta ionizzazione
• Elettronegatività molto basse
• Bassi punti di ebollizione (tutti i gas monatomici a temperatura ambiente)
• Nessun colore, odore o sapore in condizioni normali (ma può formare liquidi e solidi colorati)
• Non infiammabile
• A bassa pressione, condurranno elettricità e fluorescenza

Usi dei gas nobili

I gas nobili vengono utilizzati per formare atmosfere inerti, tipicamente per la saldatura ad arco, per proteggere i campioni e per scoraggiare le reazioni chimiche. Gli elementi sono utilizzati nelle lampade, come luci al neon e fari krypton, e nei laser. L'elio viene utilizzato nei palloni, per i serbatoi d'aria per le immersioni in acque profonde e per raffreddare i magneti superconduttori.

Idee sbagliate sui gas nobili

Sebbene i gas nobili siano stati chiamati gas rari, non sono particolarmente rari sulla Terra o nell'universo. Infatti, l'argon è il 3 ° o 4 ° gas più abbondante nell'atmosfera (1,3 percento in massa o 0,94 percento in volume), mentre neon, kripton, elio e xeno sono notevoli oligoelementi.

Per molto tempo, molte persone credevano che i gas nobili fossero completamente non reattivi e incapaci di formare composti chimici. Sebbene questi elementi non formino prontamente composti, sono stati trovati esempi di molecole contenenti xeno, kripton e radon. Ad alta pressione, anche elio, neon e argon partecipano alle reazioni chimiche.

Fonti dei gas nobili

Neon, argon, kripton e xeno si trovano tutti nell'aria e si ottengono liquefacendoli ed eseguendo la distillazione frazionata. La principale fonte di elio proviene dalla separazione criogenica del gas naturale. Il radon, un gas nobile radioattivo, viene prodotto dal decadimento radioattivo di elementi più pesanti, tra cui radio, torio e uranio. L'elemento 118 è un elemento radioattivo artificiale, prodotto colpendo un bersaglio con particelle accelerate. In futuro si potranno trovare fonti extraterrestri di gas nobili. L'elio, in particolare, è più abbondante su pianeti più grandi di quanto non lo sia sulla Terra.

fonti

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• Lehmann, J (2002). "La chimica di Krypton". Recensioni di chimica di coordinamento. 233-234: 1-39. DOI: 10.1016 / S0010-8545 (02) 00.202-3
• Ozima, Minoru; Podosek, Frank A. (2002). Geochimica dei gas nobili. Cambridge University Press. ISBN 0-521-80366-7.
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• Renouf, Edward (1901). "Gas nobili". Scienza. 13 (320): 268-270.