Caracteristici generale ale gazelor inerte
Gazele inerte sau nobile se găsesc în grupul VIIIA al Sistemului periodic al elementelor chimice. Mendeleyev sunt heliu, neon, argon, krypton, xenon și radon.
Fiecare perioadă a sistemului periodic se termină cu un gaz inert, cu excepția heliului, toate au la nivelul energiei externe 8 electroni, formând un sistem foarte stabil, în legătură cu care aceste elemente sunt numite inerte. În ciuda faptului că carcasa electronică a heliului este alcătuită din doi electroni, este, de asemenea, foarte stabilă. În legătură cu acest fenomen, atomii de gaze inerte au energii mari de ionizare și, de regulă, valori negative ale energiei afinității electronice.
Configurația electronică a nivelului de energie externă a gazelor inerte este 1s 2 (He) și ns 2 np 6 pentru alte gaze inerte.
Inițial, sa presupus că atomii de gaze inerte nu sunt capabili să formeze legături chimice cu alte elemente. Au fost cunoscut doar un compus câteva instabil gaz nobil - hidrați, argon, kripton și xenon (Ar × 6H2 O, Kr × 6H2 O, Xe x 6H2 O), care au fost obținute prin acțiunea gazelor nobile la cristalizeze apa racim.
Mai târziu, sa constatat că Kr, Xe și Rn intră în reacții cu alte substanțe, de exemplu, cu fluor, cu încălzire sau descărcare electrică. Pentru xenon, sunt cunoscute oxid-XeO3 și hidroxid-Xe (OH) 6.
Cea mai mare aplicație practică în rândul tuturor gazelor nobile sunt argonul, neonul și heliul.
Conform proprietăților fizice, heliul este cel mai apropiat de hidrogenul molecular. Datorită polarizabilității scăzute a atomului de heliu, are cele mai scăzute puncte de fierbere și de topire, comparativ cu alte elemente ale grupului VIIIA. Cu toate acestea, este mai rău decât alte gaze inerte care sunt solubile în apă.
În condiții normale, heliul este inerțial din punct de vedere chimic, dar în starea excitată este capabil să formeze molecule He2 + ionice moleculare instabile sau molecule HeH + ionizate.
Heliu - cel mai frecvent dintre elementele spațiului, după hidrogen și constă din două izotopi - 4 El și 3 El. Prezența heliului în atmosfera Soarelui, a stelelor și a meteoritilor este dovedită.
Heliul este obținut din anumite gaze naturale prin răcire profundă, în timp ce heliul rămâne în stare gazoasă, în timp ce alte gaze se condensează.
Heliul a găsit aplicații în domeniul ingineriei energetice nucleare, în sudarea autogenă a metalelor, în laboratoarele fizice ca agent de răcire. Izotopul de heliu 3 El este singura substanță potrivită pentru măsurarea temperaturilor sub 1 K.
Neon. argon
Principala diferență dintre neon și heliu este polarizabilitatea mare a atomului, tendința de a forma legături intermoleculare, solubilitatea oarecum mai mare și capacitatea de adsorbție.
Agron, ca și neonul, are 8 electroni la nivelul energiei externe și, datorită stabilității ridicate a structurii electronice a atomului de neon, este incapabil să formeze compuși de tip valență. Argonul formează compuși moleculari de includere - clatrați - cu apă, fenol, toluen și alte substanțe. Cu șelele H2S, SO2. CO2. Argonul HCI dă hidrați dubli, adică clatrate mixte.
Neonul și argonul sunt utilizate ca agenți de umplere pentru lămpile cu incandescență, tuburile de gaz (neonul este caracterizat printr-o strălucire roșie, pentru argon - albastru-albastru). Argonul, cel mai accesibil dintre gazele inerte, este utilizat în metalurgie, în special prin sudarea cu argon a aliajelor de aluminiu și aluminiu-magneziu.
Subgrupul Krypton
Energia de ionizare a elementelor subgrupului krypton (Kr, Xe, Rn) este caracterizată de energii de ionizare mai scăzute decât elementele tipice ale grupului VIIIA, astfel încât pot forma compuși de tipul obișnuit. Astfel, xenonul poate prezenta stări de oxidare de "+2", "+4", "+6", "+8".
Krypton este utilizat în tehnica electrovacuum, într-un amestec cu xenon este folosit ca umplutură pentru diferite tipuri de lămpi și tuburi de iluminat. Radonul radioactiv este utilizat în medicină.
Exemple de rezolvare a problemelor
În interacțiunea sulfatului de mangan cu fluorura xenonului (II) s-au eliberat 4,8 litri de gaz în soluția apoasă (la o temperatură de 20 ° C și o presiune atmosferică normală). Care este masa acidului mangan format?
Se scrie ecuația reacției:
Să găsim cantitatea de xenon:
v (Xe) = PV / RT = 101,3. 4,8 / (8,31, 293) = 0,20 mol
Conform ecuației, cantitatea de acid manganic este de 2,5 ori mai mică decât cantitatea de xenon:
v (HMnO4) = v (Xe) x 2/5 = 0,08 mol
Să găsim masa de acid manganic:
m (HMnO4) = vxM = 0,08x120 = 9,6 g
Trimiteți-le prietenilor: