Karakteristike i primjeri inertnih plinova

inertni plinovi, Također poznati kao rijetki ili plemeniti plinovi, oni su oni koji nemaju znatnu reaktivnost. Riječ "inertna" znači da atomi tih plinova nisu sposobni formirati niz razmatranih spojeva, a neki od njih, poput helija, uopće ne reagiraju.

Dakle, u prostoru koji zauzimaju atomi inertnih plinova, oni će reagirati s vrlo specifičnim atomima, bez obzira na uvjete pritiska ili temperature na koje su izloženi. U periodnom sustavu sastavljaju skupinu VIIIA ili 18, koja se naziva skupina plemenitih plinova.

Gornja slika odgovara žarulji ispunjenoj ksenonom pobuđenom električnom strujom. Svaki od plemenitih plinova može zasjati svojim vlastitim bojama kroz pojavu električne energije.

U atmosferi se mogu naći inertni plinovi, iako u različitim omjerima. Argon, na primjer, ima koncentraciju od 0,93% zraka, dok je neon 0,0015%. Ostali inertni plinovi potječu od sunca i dopiru do Zemlje, ili nastaju u njegovim stjenovitim temeljima i nalaze se kao radioaktivni proizvodi.

indeks

• 1 Karakteristike inertnih plinova
  • 1.1 Puni valentni slojevi
  • 1.2 Interakcija putem snaga Londona
  • 1.3 Vrlo niska tališta i vrelišta
  • 1.4 Ionizacijske energije
  • 1.5 Jake veze
• 2 Primjeri inertnih plinova
  • 2.1 Helij
  • 2.2 Neon, argon, kripton, ksenon, radon
• 3 Reference

Značajke inertnih plinova

Inertni plinovi variraju prema atomskom grmlju. Međutim, svi predstavljaju niz značajki koje definiraju elektroničke strukture njihovih atoma.

Kompletni valentni slojevi

Prolazeći kroz bilo koje razdoblje periodnog sustava s lijeva na desno, elektroni zauzimaju raspoložive orbitale za elektronički sloj n. Jednom ispunili orbitale s, a zatim d (iz četvrtog razdoblja), a zatim orbitale str.

Blok p karakteriziran je elektroničkom konfiguracijom nsnp, što dovodi do maksimalnog broja osam elektrona, nazvanih valentni oktet, ns²np⁶. Elementi koji predstavljaju ovaj potpuno ispunjeni sloj nalaze se u krajnjem desnom dijelu periodnog sustava: elementi skupine 18, oni od plemenitih plinova.

Stoga svi inertni plinovi imaju kompletne valentne slojeve s ns konfiguracijom²np⁶. Dakle, varira broj n dobivate svaki od inertnih plinova.

Jedina iznimka ove značajke je helij, čija n= 1 i stoga nema p orbitala za tu razinu energije. Dakle, elektronska konfiguracija helija je 1s² i nema valentni oktet, već dva elektrona.

Interakcija kroz londonske snage

Atomi plemenitih plinova mogu se vizualizirati kao izolirane sfere s vrlo malom tendencijom reagiranja. Ako su njihovi valentni slojevi puni, oni ne moraju prihvatiti elektrone da bi formirali veze, a također imaju i homogenu elektronsku distribuciju. Stoga oni ne tvore veze ili se međusobno (za razliku od kisika, OR₂, O = O).

Budući da su atomi, ne mogu međusobno djelovati pomoću dipol-dipolnih sila. Dakle, jedina sila koja trenutno može držati zajedno dva atoma inertnih plinova su sile Londona ili disperzija.

To je zbog činjenice da, iako su to sfere s homogenom elektroničkom distribucijom, njihovi elektroni mogu proizvesti vrlo kratke trenutne dipole; dovoljno polarizirati susjedni atom inertnog plina. Tako se dva atoma B međusobno privlače i za vrlo kratko vrijeme formiraju par BB (ne B-B veza).

Vrlo niska tališta i vrelišta

Kao rezultat slabih londonskih sila koje drže svoje atome zajedno, one jedva mogu komunicirati kako bi se pojavile kao bezbojni plinovi. Da bi se kondenzirali u tekućoj fazi, one zahtijevaju vrlo niske temperature, kako bi prisilile svoje atome da "usporavaju" i traju dulje interakcije BBB ···.

To se također može postići povećanjem tlaka. Na taj način prisiljavaju svoje atome da se međusobno sudaraju pri višim brzinama, prisiljavajući ih da se kondenziraju u tekućine s vrlo zanimljivim svojstvima..

Ako je tlak vrlo visok (desetke puta viši od atmosferskog), a temperatura je vrlo niska, plemeniti plinovi mogu čak preći u čvrstu fazu. Dakle, inertni plinovi mogu postojati u tri glavne faze tvari (kruto-tekuće-plin). Međutim, nužni uvjeti za ovu potražnju tehnologije i naporne metode.

Ionizacijske energije

Plemeniti plinovi imaju vrlo visoke ionizacijske energije; najviši od svih elemenata periodnog sustava. Zašto? Zbog svoje prve karakteristike: puna valentna ljuska.

Imajući valentni oktet ns²np⁶, uklanjanjem elektrona iz p orbitale i postaje ion B⁺ elektroničke konfiguracije ns²np⁵, Za to je potrebno mnogo energije. Toliko, da je prva energija ionizacije I¹ za te plinove ima vrijednost veću od 1000 kJ / mol.

Jake veze

Svi inertni plinovi ne spadaju u skupinu 18 periodnog sustava. Neki od njih jednostavno formiraju veze dovoljno jake i dovoljno stabilne da se ne mogu lako slomiti. Dvije molekule uokviruju ovu vrstu inertnih plinova: dušik, N₂, i ugljikov dioksid, CO₂.

Dušik je karakteriziran s vrlo jakom trostrukom vezom, N≡N, koja se ne može razbiti bez ekstremnih energetskih uvjeta; na primjer, one koje se oslobađaju električnom zrakom. Dok je CO₂ ima dvije dvostruke veze, O = C = O, i proizvod je svih reakcija sagorijevanja sa suviškom kisika.

Primjeri inertnih plinova

helijum

Označen slovima He, to je najobilniji element u svemiru nakon vodika. Formiraju oko petine mase zvijezda i sunca.

Na Zemlji se može naći u ležištima prirodnog plina, smještenim u SAD-u i istočnoj Europi..

Neon, argon, kripton, ksenon, radon

Ostatak plemenitih plinova iz skupine 18 su Ne, Ar, Kr, Xe i Rn.

Od svih njih, argon je najzastupljeniji u zemljinoj kori (0,93% zraka koji udišemo je argon), dok je radon daleko najmanji, proizvod radioaktivnog raspada urana i torija. Stoga se nalazi na nekoliko terena s tim radioaktivnim elementima, čak i ako se nalaze na velikim dubinama pod zemljom.

Budući da su ti elementi inertni, vrlo su korisni za istiskivanje kisika i vode iz okoline; na taj način, osigurajte da ne interveniraju u određenim reakcijama gdje mijenjaju konačne proizvode. Argon pronalazi mnogo koristi u tu svrhu.

Također se koriste kao izvori svjetlosti (neonska svjetla, svjetiljke, svjetiljke, laseri itd.).

reference

1. Cynthia Shonberg (2018.). Inertni plin: Definicija, tipovi i primjeri. Preuzeto s: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. U elementima skupine 18. (četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Learning, str. 879-881.
4. Wikipedia. (2018.). Inertni plin. Preuzeto s: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Inertni plinovi: Idealni atomi za istraživanje. [PDF]. Preuzeto s: calteches.library.caltech.edu
6. Profesorica Patricia Shapley. (2011). Plemeniti plinovi Sveučilište Illinois. Preuzeto s: butane.chem.uiuc.edu
7.  Grupa Bodner. (N. D.). Kemija rijetkih plinova. Preuzeto s: chemed.chem.purdue.edu