Inertní plyny jsou obecné pojmy, vlastnosti a aplikace

Inertní plyny, nazývané také vzácné plyny, zaujímají hlavní podskupinu osmé skupiny periodický systém. Existuje pouze šest z nich: hélium, neon, argon, xenon a radon. Chcete-li porozumět přírodě, nejprve zvážíme pojetí setrvačnosti. Setrvačnost je slabý výraz nebo nedostatek schopnosti reagovat s jinými chemickými prvky. Je prakticky nemožné způsobit, že chemická reakce vytvoří nové vazby v těchto látkách.

V souladu s tím je inertní plyn vzácným vzácným monatomickým plynem, který má vysokou setrvačnost, což je způsobeno energeticky stabilním vnějším úroveň elektronické shell atomu. Například hélium v ​​této skořápce má dva elektrony a u jiných vzácných plynů osm. To vysvětluje jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Všechny inertní plyny za normálních podmínek jsou bezbarvé plyny, které jsou bez zápachu a špatně rozpustné ve vodě. Jejich vroucí a tavící body se zvyšují v souladu s nárůstem rozměrů atomů.

Do roku 1962 vědci byli přesvědčeni, že všechny vzácné plyny jsou naprosto inertní. Ale kanadský chemik N. Bartlett dokázal opak, když dostal první chemickou sloučeninu xenonu, tzv. Hexafluoroplatinátu xenonu. Tato sloučenina je pevná oranžová látka s krystalová mřížka. Později byla značně rozšířena řada sloučenin.

Prevalence a vzdělání v přírodě

Ve vesmíru vzácných plynů je nejběžnější hélium a v suchozemských podmínkách argon (v objemu zaujímá 0,934%). Ve velmi malých množstvích jsou přítomné inertní plyny ve skalách a v zemní plyn hořlavých materiálů a v rozpuštěné formě se nacházejí v oleji a ve vodě.

V přírodních podmínek vznikají vzácné plyny v důsledku různých jaderných reakcí. Například radioaktivní uran je zdrojem radonu. Některé z těchto chemických prvků mají kosmogenní původ.

Všechny inertní plyny, kromě rodičů, mají řadu izotopů.

Zásoby těchto plynů se nezmenšují. Pouze hélium je postupně, velmi pomalu, rozptýleno mezihvězdným prostorem.

Aplikace

Inertní plyny nalezly široké uplatnění v oblasti elektrotechniky. Argon, vzhledem k jeho nečinnosti a nízké tepelné vodivosti, se používá ve směsi s dusíkem pro plnění elektrických žárovek. Argonové a neonové výplňové trubky pro světelnou reklamu, zatímco svítí modře, a neon - oranžově-červená.

Argon je také používán v chemické laboratoři. V průmyslu nalezl svou aplikaci pro tepelné zpracování snadno oxidovatelných kovů. Argon vytváří ochrannou atmosféru, ve které je možné svařit nebo řezat vzácné a neželezné kovy, tavení wolframu, titanu a zirkonu. Ovládat ventilační systémy použití radioaktivního izotopu argonu.

Krypton a xenon mají dokonce nižší tepelnou vodivost než argon, takže elektrické žárovky, které jsou naplněny, jsou trvanlivé a ekonomické než ty, které jsou naplněny dusíkem nebo argonem.

Potápěči dýchají směs hélia a kyslíku, což umožňuje výrazně prodloužit dobu pobytu pod vodou a dramaticky oslabuje bolestivé jevy způsobené změnou tlaku při stoupání na povrch.

Tekuté hélium Používá se jako chladivo v různých studiích, protože teplota varu tohoto plynu je -268,9 ° C.

Vlastnost úplné setrvačnosti hélia se používá pro svařování ve své atmosféře, pro výrobu ultračistých kovů a chromatografii. Jeho vysoká propustnost umožňovala vytvářet detektory úniku v zařízeních s nízkým a vysokým tlakem.