Das Inertgase, Sie werden auch als seltene oder Edelgase bezeichnet und weisen keine nennenswerte Reaktivität auf. Das Wort "inert" bedeutet, dass die Atome dieser Gase nicht in der Lage sind, eine beträchtliche Anzahl von Verbindungen zu bilden, und einige von ihnen, wie Helium, überhaupt nicht reagieren.
In einem Raum, der von Inertgasatomen eingenommen wird, reagieren diese mit sehr spezifischen Atomen, unabhängig von den Druck- oder Temperaturbedingungen, denen sie ausgesetzt sind. Im Periodensystem bilden sie die Gruppe VIIIA oder 18, die als Gruppe der Edelgase bezeichnet wird.
Das obere Bild entspricht einer mit Xenon gefüllten Glühbirne, die durch elektrischen Strom angeregt wird. Jedes der Edelgase kann durch das Einfallen von Elektrizität mit seinen eigenen Farben leuchten.
Inertgase können in der Atmosphäre gefunden werden, wenn auch in unterschiedlichen Anteilen. Argon hat zum Beispiel eine Konzentration von 0,93% der Luft, während Neon eine Konzentration von 0,0015% hat. Andere Inertgase gehen von der Sonne aus und erreichen die Erde oder werden in ihren felsigen Fundamenten als radioaktive Produkte erzeugt..
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Inertgase variieren je nach ihren Atombetten. Sie alle weisen jedoch eine Reihe von Eigenschaften auf, die durch die elektronischen Strukturen ihrer Atome definiert sind..
Die Elektronen bewegen sich durch eine beliebige Periode des Periodensystems von links nach rechts und besetzen die Orbitale, die für eine elektronische Hülle verfügbar sind n. Sobald die s-Orbitale gefüllt sind, gefolgt von d (ab der vierten Periode) und dann den p-Orbitalen.
Der Block p zeichnet sich durch eine elektronische Konfiguration nsnp aus, die zu einer maximalen Anzahl von acht Elektronen führt, die als Valenzoktett ns bezeichnet werdenzweinp6. Die Elemente, die diese vollständig gefüllte Schicht darstellen, befinden sich ganz rechts im Periodensystem: die Elemente der Gruppe 18, die der Edelgase.
Daher haben alle Inertgase vollständige Valenzschalen mit ns-Konfigurationzweinp6. Somit variiert die Anzahl von n Man erhält jedes der Inertgase.
Die einzige Ausnahme von dieser Eigenschaft ist Helium, dessen n= 1 und daher fehlen p-Orbitale für dieses Energieniveau. Somit beträgt die Elektronenkonfiguration von Helium 1szwei und es hat nicht ein Valenzoktett, sondern zwei Elektronen.
Edelgasatome können als isolierte Kugeln mit sehr geringer Reaktionsneigung dargestellt werden. Wenn ihre Valenzschalen gefüllt sind, müssen sie keine Elektronen aufnehmen, um Bindungen zu bilden, und außerdem haben sie eine homogene elektronische Verteilung. Daher bilden sie keine Bindungen oder untereinander (im Gegensatz zu Sauerstoff, O.zwei, O = O).
Als Atome können sie nicht durch Dipol-Dipol-Kräfte miteinander interagieren. Die einzige Kraft, die zwei Inertgasatome momentan zusammenhalten kann, sind die Londoner oder Streukräfte..
Dies liegt an der Tatsache, dass ihre Elektronen selbst als Kugeln mit homogener elektronischer Verteilung sehr kurze augenblickliche Dipole erzeugen können; genug, um ein benachbartes Inertgasatom zu polarisieren. Somit ziehen sich zwei B-Atome an und bilden für sehr kurze Zeit ein BB-Paar (keine B-B-Bindung).
Aufgrund der schwachen Londoner Kräfte, die ihre Atome zusammenhalten, können sie kaum interagieren und sich als farblose Gase zeigen. Um zu einer flüssigen Phase zu kondensieren, benötigen sie sehr niedrige Temperaturen, wodurch ihre Atome gezwungen werden, sich zu verlangsamen und die BBB-Wechselwirkungen länger andauern.
Dies kann auch durch Erhöhen des Drucks erreicht werden. Auf diese Weise werden seine Atome gezwungen, mit höheren Geschwindigkeiten miteinander zu kollidieren, wodurch sie gezwungen werden, zu Flüssigkeiten mit sehr interessanten Eigenschaften zu kondensieren..
Wenn der Druck sehr hoch ist (zehnmal höher als atmosphärisch) und die Temperatur sehr niedrig ist, können die Edelgase sogar in die feste Phase übergehen. Somit können Inertgase in den drei Hauptphasen der Materie (Fest-Flüssig-Gas) existieren. Die dafür notwendigen Bedingungen erfordern jedoch mühsame Technologien und Methoden..
Edelgase haben sehr hohe Ionisierungsenergien; das höchste aller Elemente im Periodensystem. Warum? Aus dem Grund seines ersten Merkmals: eine vollständige Valenzschicht.
Durch das Valenzoktett nszweinp6, Entfernen eines Elektrons aus einem p-Orbital und Werden eines B-Ions+ Elektronenkonfiguration nszweinp5, erfordert viel Energie. So sehr, dass die erste Ionisierungsenergie I.1 für diese Gase hat es Werte, die 1000 kJ / mol überschreiten.
Nicht alle Inertgase gehören zur Gruppe 18 des Periodensystems. Einige von ihnen bilden einfach starke und stabile Bindungen, so dass sie nicht leicht gebrochen werden können. Zwei Moleküle rahmen diese Art von Inertgas ein: Stickstoff, N.zwei, und das von Kohlendioxid, COzwei.
Stickstoff zeichnet sich durch eine sehr starke Dreifachbindung aus, N≡N, die ohne extreme Energiebedingungen nicht gebrochen werden kann. Zum Beispiel solche, die durch einen elektrischen Blitz ausgelöst werden. Während der COzwei Es hat zwei Doppelbindungen, O = C = O, und ist das Produkt aller Verbrennungsreaktionen mit überschüssigem Sauerstoff.
Mit den Buchstaben He bezeichnet, ist es nach Wasserstoff das am häufigsten vorkommende Element im Universum. Es bildet etwa ein Fünftel der Masse der Sterne und der Sonne.
Auf der Erde befindet es sich in Erdgasspeichern in den USA und in Osteuropa..
Der Rest der Edelgase der Gruppe 18 sind Ne, Ar, Kr, Xe und Rn.
Von allen ist Argon in der Erdkruste am häufigsten anzutreffen (0,93% der Luft, die wir atmen, ist Argon), während Radon bei weitem das seltenste ist, ein Produkt des radioaktiven Zerfalls von Uran und Thorium. Daher kommt es in verschiedenen Gebieten mit diesen radioaktiven Elementen vor, auch wenn sie tief unter der Erde gefunden werden..
Da diese Elemente inert sind, sind sie sehr nützlich, um Sauerstoff und Wasser aus der Umgebung zu verdrängen. um sicherzustellen, dass sie nicht in bestimmte Reaktionen eingreifen, bei denen sie die Endprodukte verändern. Argon findet für diesen Zweck viel Verwendung.
Sie werden auch als Lichtquellen verwendet (Neonlichter, Fahrzeuglaternen, Lampen, Laserstrahlen usw.).
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