В этой статье мы уделим внимание VIIIA -группе .

Это элементы: гелий (He ), неон (Ne ), аргон (Ar ), криптон (Kr ), ксенон (Xe ) (это основные), а так же радиоактивный радон (Rn ).

И формально сюда же можно отнести искусственно полученный унуноктий (Uuo ).

У этой группы элементов тоже есть свое название – аэрогены , но чаще их называют благородные , или инертные газы .

Инертные газы

Эти газы объединяет низкая реакционная активность. Под словом инертность как раз и понимается малоактивность. Поэтому об их существовании долгое время даже не догадывались. Определить их с помощью реакций нельзя. Обнаружили их в воздухе (отсюда и название аэрогены), удалив из него кислород и прочие «побочные газы», чтобы получить азот, и экспериментально установили, что полученный таким образом азот имеет примеси. Примесями этими и оказались инертные газы.

Чтобы понять, с чем связана низкая реакционная активность этих газов нужно построить их электронные диаграммы:

Мы можем видеть, что нет неспаренных электронов , орбитали заполнены. Это очень выгодное состояние электронной оболочки. Поэтому и все остальные элементы, образуя соединения, стремятся приобрести электронную конфигурацию благородных газов (вспомните правило октета), потому что она энергетически выгодная, а атомы, как и люди, выгоду любят.

Из-за малоактивности атомы благородных газов даже не соединяются в двухатомные молекулы (как это делают : O 2 , Cl 2 , N 2 и т.д.).

Благородные газы существуют в виде одноатомных молекул .

Говорить, что благородные газы абсолютно инертны нельзя. У некоторых аэрогенов есть свободные орбитали в пределах одного энергетического уровня, а это значит, что возможен процесс возбуждения электронов. В настоящее время в чрезвычайно экстремальных условиях получены некоторые соединения этих «ленивых» с точки зрения химической активности элементов. Но в школьной программе, а тем более в , это не рассматривается.

Физические свойства

• гелий и неон легче воздуха, остальные благородные газы, которые находятся ниже – тяжелее, что обусловлено возрастанием атомной массы.
• из-за химической инертности, вкусовые и обонятельные рецепторы не могут обнаружить присутствие благородных газов в воздухе, поэтому они не имеют ни вкуса, ни запаха.

Практическая значимость благородных газов.

Гелий – всем хорошо известный газ, для заполнения воздушных шариков, который делает голос смешным. Гелием заполняют дирижабли (этот газ, в отличие от водорода, не взрывоопасен).

Благородные газы используют для создания инертной (химически не активной) атмосферы. Некоторые аэрогены входят в состав дыхательных смесей, разбавляя собой кислород (кислород – сильный окислитель и дышать им в чистом виде нельзя).

При пропускании через благородные газы разряда тока, они имеют свойство ярко светиться. Что обеспечивает аэрогенам применение для осветительной аппаратуры. Выглядит довольно зрелищно.

Все инертные газы имеют завершенную, устойчивую конфигурацию внешнего электронного уровня: у гелия это дублет, у остальных газов – октет. Каждый из них завершает соответствующий период в таблице Менделеева.

Инертные газы в природе

Все инертные газы, кроме радиоактивного радона, можно найти в составе атмосферного воздуха. Гелий – самый распространенный элемент после водорода. Солнце на 10% состоит из этого благородного газа, образуемого из водорода по реакции ядерного синтеза с выделением позитронов и антинейтрино.

Физические свойства благородных газов

Инертные газы представлены одноатомными молекулами. При обычных условиях гелий, неон, аргон, криптон и ксенон – газы без цвета и запаха, плохо растворимые в воде. Чем больше их , тем выше температуры кипения и плавления.

Гелий обладает уникальными свойствами: он остается жидким даже при самых низких температурах, вплоть до абсолютного нуля, не подвергаясь кристаллизации. Кристаллизовать гелий возможно лишь под давлением 25 атмосфер. Кроме того, у этого газа температура кипения из всех веществ.

Химические свойства благородных газов

Долгое время считалось, что инертные газы вообще не образуют соединений. Однако экспериментально при особых условиях были получены фториды и оксиды , существование которых было предсказано теоретиком Лайнусом Полингом.

Как применяют инертные газы

Благодаря своим выдающимся физико-химическим свойствам инертные газы широко используются в науке . Так, при помощи жидкого гелия получают сверхнизкие температуры, а смесь гелия и кислорода в соотношении 4:1 используется как искусственная атмосфера для дыхания водолазов.

Поскольку гелий – самый легкий газ после водорода, им часто наполняют дирижабли, зонды и аэростаты. Его подъемная сила равна 93% от подъемной силы водорода.

Неон, аргон, криптон и ксенон применяются в светотехнике – производстве газоразрядных трубок. При пропускании электрического тока через трубки, наполненные неоном или аргоном, газ начинает светиться, а цвет этого излучения зависит от давления газа.

Аргон как самый дешевый из благородных газов используется для создания инертной атмосферы при проведении химических реакций, продукты которых взаимодействуют с кислородом.

Вероятно, даже те люди, которые не так часто сталкиваются с вопросами по химии, неоднократно слышали о том, что некоторые газы называются благородными. Однако почему газы назвали благородными, задумываются немногие люди. И сегодня в рамках данной статьи мы попробуем подробно разобраться данный вопрос.

Что такое «благородные» газы

К группе благородных газов относится сразу целый перечень различных химических элементов, которые можно упорядочить или объединить по своим свойствам. Естественно, газы не имеют полностью идентичный состав, и объединяет их то, что при самых простых условиях, которые в химии называют нормальными условиями, эти газы не имеют цвета, вкуса и запаха. Кроме того, объединяет их также и то, что они имеют чрезвычайно низкую химическую реактивность.

Список «благородных» газов

К списку известных человечеству благородных газов можно отнести всего лишь 6 наименований. Среди них присутствуют следующие химические элементы:

• Радон;
• Гелий;
• Ксенон;
• Аргон;
• Криптон;
• Неон.

Почему газы назвали «благородными»

Что же касается непосредственно происхождения названия, которое ученые присвоили описанным выше химическим элементам, то оно было дано им по причине поведения атомов элементов с другими элементами.

Как известно, химические элементы могут воздействовать друг на друга и обмениваться между собой атомами. Это условие касается и многих газов. Однако, если говорить об элементах из списка, представленного выше, то они не вступают в реакцию с любыми другими элементами, присутствующими в известной всем нам таблице Менделеева. Это и привело к тому, что ученые очень быстро условно отнесли газы к одной группе, назвав её в честь их «поведения» благородной.

Другие названия «благородных» газов

Важно отметить, что благородные газы также имеют и другие названия, которыми их называют ученые и которые также можно называть официальными

«Благородные» газы еще называют «Инертные» или «Редкие» газы

Что касается второго варианта, то его происхождение вполне очевидно, ведь из всей таблицы элементов Менделеева можно отметить лишь 6 атомов, которые относятся к списку благородных газов. Если же говорить о происхождении названия «Инертные», то здесь можно воспользоваться синонимами данного слова, среди которых присутствуют такие понятия, как «бездеятельный» или же «безынициативный».

Таким образом, все три наименования, используемых для таких газов, являются актуальными и рационально подобранными.

Главную подгруппу восьмой группы периодической системы составляют благородные газы - гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. Эти элементы характеризуются очень низкой химической активностью, что и дало основание назвать их благородными, или инертными, газами. Они лишь с трудом образуют соединения с другими элементами или веществами; химические соединения гелия, неона и аргона не получены. Атомы благородных газов не соединены в молекулы, иначе говоря, их молекулы одноатомны.

Благородные газы заканчивают собой каждый период системы элементов. Кроме гелия, все они имеют в наружном электронном слое атома восемь электронов, образующих очень устойчивую систему. Также устойчива и электронная оболочка гелия, состоящая из двух электронов. Поэтому атомы благородных газов характеризуются высокими значениями энергии ионизации и, как правило, отрицательными значениями энергии сродства к электрону.

В табл. 38 приведены некоторые свойства благородных газов, а также их содержание в воздухе. Видно, что температуры сжижения и затвердевания благородных газов тем ниже, чем меньше их атомные массы или порядковые номера: самая низкая температура сжижения у гелия, самая высокая - у радона.

Таблица 38. Некоторые свойства благородных газов и их содержание в воздухе

До конца XIX века полагали, что воздух состоит только из кислорода и азота. Но в 1894 г. английский физик Дж. Рэлей установил, что плотность азота, полученного из воздуха (1,2572 ), несколько больше, чем плотность азота, полученного из его соединений (1,2505 ). Профессор химии У. Рамзай предположил, что разница в плотности вызвана присутствием в атмосферном азоте примеси какого-то более тяжелого газа. Связывая азот с раскаленным магнием (Рамзай) или вызывая действием электрического разряда его соединение с кислородом (Рэлей), оба ученых выделили из атмосферного азота небольшие количества химически инертного газа. Так был открыт неизвестный до того времени элемент, названный аргоном. Вслед за аргоном были выделены гелий, неон, криптон и ксенон, содержащиеся в воздухе в ничтожных количествах. Последний элемент подгруппы - радон - был открыт при изучении радиоактивных превращений.

Следует отметить, что существование благородных газов было предсказано еще в 1883 г., т. е. за 11 лет до открытия аргона, русским ученым II А. Морозовым (1854-1946), который за участие в революционном движении был в 1882 г. заключен царским правительством в Шлиссельбургскую крепость. Н. А. Морозов правильно определил место благородных газов в периодической системе, выдвинул представления о сложном строении атома, о возможности синтеза элементов и использования внутриатомной энергии. Из заключения Н. А. Морозов был освобожден в 1905 г., и его замечательные предвидения стали известны только в 1907 г. после издания его книги «Периодические системы строения вещества», написанной в одиночном заключении.

В 1926 г. Н. А. Морозов был избран почетным членом Академии наук СССР.

Долгое время считалось, что атомы благородных газов вообще неспособны к образованию химических связей с атомами других элементов. Были известны лишь сравнительно нестойкие молекулярные соединения благородных газов - например, гидраты , образующиеся при действии сжатых благородных газов на кристаллизующуюся переохлажденную воду. Эти гидраты принадлежат к типу клатратов (см. § 72); валентные связи при образовании подобных соединений не возникают.

Образованию клатратов с водой благоприятствует наличие в кристаллической структуре льда многочисленных полостей (см. § 70).

Однако в течение последних десятилетий было установлено, что криптон, ксенон и радон способны вступать в соединение с другими элементами и прежде всего с фтором. Так, прямым взаимодействием благородных газов с фтором (при нагревании или в электрическом разряде) получены фториды и . Все они представляют собой кристаллы, устойчивые при обычных условиях. Получены также производные ксенона в степени окисленности - гексафторид , триоксид , гидроксид . Последние два соединения проявляют кислотные свойства; так, реагируя со щелочами, они образуют соли ксеноновой кислоты, например: .

- (a. inert gasses; н. Inertgase, Tragergase; ф. gaz inertes; и. gases inertes) благородные, редкие газы одноатомные газы без цвета и запаха: гелий (Не), неон (Ne) … Геологическая энциклопедия

- (благородные газы, редкие газы) элементы гл. подгруппы VIII группы периодич. системы элементов. К И. г. относится гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе) и радиоакт. радон (Rn). В природе И. г. присутствуют в атмосфере, Не… … Физическая энциклопедия

Большой Энциклопедический словарь

Инертные газы - то же, что благородные газы … Российская энциклопедия по охране труда

Инертные газы - ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ, то же, что благородные газы. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ИНЕРТНЫЙ [нэ], ая, ое; тен, тна. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

инертные газы - Элементы VIII группы Периодич. системы: Не, Ne, Ar, Kr, Хе, Rn. И. г. отличаются хим. инертностью, что объясняется устойчивой внешн. эл нной оболочкой, на к рой у Не находится 2 эл на, у остальных по 8 эл нов. И. г. отличаются высоким потенциалом … Справочник технического переводчика

инертные газы - элементы VIII группы Периодической системы: Не, Ne, Ar, Kr, Хе, Rn. Инертные газы отличаются химической инертностью, что объясняется устойчивой внешней электронной оболочкой, на которой у Не находится 2 электрона, у остальных по 8… … Энциклопедический словарь по металлургии

Благородные газы, редкие газы, химические элементы, образующие главную подгруппу 8 й группы периодической системы Менделеева: Гелий Не (атомный номер 2), Неон Ne (10), Аргон Ar (18), Криптон Kr (36), Ксенон Xe (54) и Радон Rn (86). Из… … Большая советская энциклопедия

ГРУППА 0. БЛАГОРОДНЫЕ (ИНЕРТНЫЕ) ГАЗЫ ГЕЛИЙ, НЕОН, АРГОН, КРИПТОН, КСЕНОН, РАДОН Атомы элементов нулевой группы имеют полностью завершенную внешнюю электронную оболочку, что соответствует наиболее стабильной электронной конфигурации, и в течение… … Энциклопедия Кольера

Книги

• Комплект таблиц. Химия. Неметаллы (18 таблиц) , . Учебный альбом из 18 листов. Арт. 5-8688-018 Галогены. Химия галогенов. Сера. Аллотропия. Химия серы. Серная кислота. Химия азота. Оксиды азота. Азотная кислота – окислитель. Фосфор.…
• Инертные газы , Фастовский В.Г.. В книге рассмотрены основные физические и физико-химические свойства инертных газов гелия, неона, аргона, криптона и ксенона, а также области их применения в химической, металлургической,…