edelgassen

Chemie

2022

We leggen uit wat edelgassen zijn, hoe ze zijn ontdekt, wat hun toepassingen, toepassingen, andere kenmerken en voorbeelden zijn.

Edelgassen zoals helium zijn zeer veilig vanwege hun lage reactiviteit.

Wat zijn edelgassen?

In chemie, heet edelgassen of inerte gassen tot een reeks van chemische elementen die deel uitmaken van groep 18 (VIIIA) van de Periodiek systeem van de elementen.

Hun belangrijkste gemeenschappelijke kenmerk is hun zeer lage mate van chemische reactiviteit, dat wil zeggen hun lage neiging om te vormen moleculen ja verbindingen met andere elementen. In feite is er slechts een klein aantal verbindingen uit edelgassen, in tegenstelling tot de meeste bekende elementen die een grotere hoeveelheid edelgassen kunnen vormen. chemische bestanddelen.

onder voorwaarden van temperatuur- ja Druk gewone, edelgassen zijn: stoffen monoatomisch gasvormig (dat wil zeggen, samengesteld uit een enkele atoom). Velen van hen zijn in wisselende verhoudingen aanwezig in de lucht dat integreert de atmosfeer.

Ondanks hun lage chemische reactiviteit, of soms als gevolg daarvan, hebben deze elementen zeer uiteenlopende toepassingen in de industrie, en worden meestal in massa geproduceerd.

Ontdekking van edelgassen

De meeste edelgassen werden ontdekt in de 19e eeuw, als gevolg van studies over de zon door Pierre Janssen (Frans, 1824-1907) en Joseph Norman Lockyer (Brits, 1836-1920). Deze astronomen ontdekten helium, genoemd naar het Griekse woord (Helios) voor hem ster.

De verrassing bij de eigenschappen De kenmerken van dit nieuwe element opende de deuren naar de zoektocht naar andere soortgelijke. Dit is hoe krypton, neon en argon werden ontdekt, uit de chemische studie van lucht.

Tegen het einde van de 19e eeuw postuleerden de Britse onderzoekers Lord Rayleigh (1842-1919) en William Ramsay (1852-1916) het gezamenlijke bestaan ​​van edelgassen, waarmee ze de Nobelprijs voor Fysiek en Chemie. Pas in de 20e eeuw begon de industriële productie van deze gassen op grote schaal, naarmate meer van hun eigenschappen en toepassingen werden ontdekt.

Eigenschappen van edelgas

Edelgassen zoals argon kunnen industrieel worden gebruikt in krachtige lasers.

In het algemeen worden edelgassen gekenmerkt door:

  • Ze vertonen weinig of geen chemische reactiviteit, dat wil zeggen dat ze niet gemakkelijk reageren. Dit komt omdat zijn laatste elektronische laag of energieniveau altijd vol is.
  • verstoken zijn van kleur, geur en smaak.
  • Voorstellen Smeltpunten ja kokend heel dichtbij en heel laag, met amper 10 ºC verschil, dus ze zijn bijna altijd in gasvormige toestand, hoewel ze kunnen worden omgezet in vloeistof alleen in zeer nauwkeurige temperatuurbereiken.
  • Gedraag je als ideale gassen onder normale omstandigheden van druk en temperatuur (1 atm en 0 C.), Dat wil zeggen, men kan ervan uitgaan dat hun deeltjes Ze hebben geen interactie en voldoen aan de toestandsvergelijking voor ideale gassen:

Waar:

    • P. Het vertegenwoordigt de druk van het gas en wordt uitgedrukt in atmosfeer (atm) of equivalente eenheden.
    • V. vertegenwoordigt de volume van gas en wordt uitgedrukt in liter (L) of gelijkwaardige eenheden.
    • N. Vertegenwoordigt de hoeveelheid stof in het gas en wordt uitgedrukt in mollen (mol).
    • R. Het is de ideale gasconstante en heeft een waarde van 8,314 joule/mol Kelvin (J/mol K).
    • T. Het vertegenwoordigt de temperatuur van het gas en wordt uitgedrukt in Kelvin (K) of equivalente eenheden.
  • In het geval van helium heeft het zeer bijzondere eigenschappen: het heeft lagere smelt- en kookpunten dan welke bekende stof dan ook, het is het enige element dat supervloeibaar is (een toestand van de vloeistof die niet aanwezig is viscositeit:, dat wil zeggen, het stroomt zonder wrijving), en kan niet worden omgezet in stevig onder standaard drukomstandigheden.

Waarom worden ze edelgassen genoemd?

Aanvankelijk werden deze elementen "inerte gassen" of "zeldzame gassen" genoemd, omdat men destijds dacht dat het volledig chemisch inerte elementen waren en daarom zeer zeldzaam in de wereld. universum. Beide functies bleken vals te zijn.

Tegenwoordig heeft "edelgassen" de voorkeur, vertaling van "Edelgas", de Duitse term waarmee de chemicus Hugo Erdmann (1862-1910) ze in 1898 doopte. Erdmann ontleende deze naam aan de "edele metalen" zoals goud, waarvan de reactiviteit zeer matig is. Dus net zoals goud de neiging had puur te blijven en zijn adellijkheid te behouden, deden deze gassen dat ook.

Gebruik en toepassingen van edelgassen

In lampen kunnen verschillende edelgassen zoals neon worden gebruikt.

Deze elementen hebben tal van toepassingen voor de mens, zoals:

  • isolatoren Door hun lage reactiviteit is het mogelijk om ze te gebruiken om zeer reactieve of gevaarlijke stoffen te bevatten.
  • Cryogene koelmiddelen. Door processen die extraheren warmte en verlaag de Druk, gassen worden omgezet in vloeistoffen en deze vloeistoffen zijn ideaal voor het bewaren van delicate machines zoals: magneten supergeleiders of kernmagnetische resonantieapparatuur. Helium wordt hiervoor veel gebruikt.
  • Ademend onderdeel. Helium vermengd met andere gassen wordt gebruikt in de tanks van astronauten en duikers, omdat het de verdovende werking van de zogenaamde "diepteziekte", die wordt veroorzaakt door een hoge concentratie van gassen in het bloed en de weefsels, vermindert. Omdat helium slecht oplosbaar is, is het minder waarschijnlijk dat het er doorheen gaat celmembranen.
  • Gevuld met opblaasbare ballonnen of luchtschepen. Helium kan worden gebruikt om ballonnen op te blazen omdat het lichter is dan lucht en zeer veilig, een perfecte vervanging voor waterstof, dat zeer ontvlambaar is.
  • Verlichting. Neon, xenon, argon en krypton kunnen worden gebruikt en gevuld met gloeilampen om specifieke kleuren van licht, in wat we gewoonlijk 'neonlichten' noemen.
  • Om lasers te maken. Ze worden vaak gebruikt bij operaties of industriële procedures.

Voorbeelden van edelgassen

De edelgassen zijn slechts zeven:

  • Helium (hij). Het is het op één na meest voorkomende element in het bekende universum. Een van de manieren om het te verkrijgen is als een product van waterstoffusiereacties in het hart van de sterren. Het heeft de eigenaardigheid dat het de menselijke stem verandert wanneer het wordt ingeademd en dat het veel lichter is dan lucht.
  • Neon (nee). Een ander overvloedig element in het bekende universum. Het wordt gebruikt om fluorescentielampen te maken omdat het ze een rode kleur geeft. Het wordt met name gebruikt bij de vervaardiging van televisies. Het wordt ook veel gebruikt bij de productie van de He-Ne-laser.
  • Argon (Ar). Een van de meest voorkomende gassen in de lucht die we inademen, wordt veel gebruikt als industriële isolator en bij het verkrijgen van lasers.
  • Krypton (Kr). Hoewel het een edelgas is, kan het reageren met fluor en een paar andere sterk elektronegativiteitsstoffen, en het heeft zes stabiele isotopen en zeventien radioactieve isotopen.
  • Xenon (Xe). Het is een zeer zwaar gas, dat alleen in sporen in de aardatmosfeer aanwezig is. Het was de eerste van de edelgassen die kunstmatig werd gesynthetiseerd.
  • Radon (Rn). Resultaat van het radioactieve verval van elementen zoals radium of actinium (om die reden heette het vroeger actinon), is een edel maar radioactief gas, waarvan de meest stabiele isotoop maximaal 3,8 dagen kan duren voordat het uiteenvalt tot polonium-218.
  • Oganeson (Og). Ook wel genoemd eka-emanatie, ununoctium (Uuo) of element 118, dit mysterieuze edelgas is zeer radioactief en van synthetische oorsprong, dat wil zeggen dat het niet bestaat in de natuur. Het werd "ontdekt" in 2002.
!-- GDPR -->