Ευγενή αέρια

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Periodieksysteemmaardaneffeietsanders-kolom32-EL.png
Σωλήνες φθορισμού με ευγενή αέρια. Από αριστερά προς τα δεξιά: He, Ne, Ar, Kr και Xe

.

Τα ευγενή αέρια (επίσης γνωστά ως αδρανή ή σπάνια αέρια)[1][2]. Γενικά, είναι μια ομάδα χημικών στοιχείων, με πολύ παρόμοιες ιδιότητες: Υπό συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm) είναι (όλα) άοσμα και άχρωμα μονατομικά αέρια, με πολύ μικρή χημική δραστικότητα. Τα έξι (6) φυσικά ευγενή αέρια είναι τα ακόλουθα:

  1. Ήλιο (He).
  2. Νέο (Ne).
  3. Αργό (Ar).
  4. Κρυπτό (Kr).
  5. Ξένο (Xe).
  6. Ραδόνιο (Rn), που είναι και ραδιενεργό.

Για τις πρώτες έξι (6) περιόδους του περιοδικού συστήματος, τα ευγενή αέρια είναι ακριβώς τα μέλη της (τελευταίας) ομάδας του, με την ονομασία 18 (0). Ωστόσο μπαίνει σε αμφισβήτηση η θέση στην έβδομη (7η) περίοδο για το Ουνουνόκτιο, που δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη, γιατί δεν (αναμένεται να) είναι ένα ευγενές αέριο[3] . Αντίθετα, το φλερόβιο, που τοποθετήθηκε στην ομάδα 14 (IVA) του περιοδικού συστήματος, (φαίνεται να) έχει τις (χαρακτηριστικές) ιδιότητες ευγενούς αερίου[4].

Οι ιδιότητες των ευγενών αερίων εξηγούνται πολύ καλά από τις σύγχρονες θεωρίες της ατομικής δομής: Η εξωτερική ηλεκτρονική στοιβάδα των ατόμων τους θεωρείται «πλήρης», εξηγώντας τη (σχετικά) μικρή προθυμία των στοιχείων αυτών να δώσουν χημικές αντιδράσεις, καθώς (μόλις) μερικές εκατοντάδες χημικές ενώσεις όλων τους έχουν παρασκευαστεί. Τα δε σημεία βρασμού και τήξης τους διαφέρουν λιγότερο από 10 °C, οπότε βρίσκονται στην υγρή κατάσταση σε μικρό μόνο εύρος θερμοκρασιών.

Το νέο, το αργό, το κρυπτό και το ξένο διαχωρίζονται από τον ατμοσφαιρικό αέρα με τη μέθοδο της υγροποίησης και στη συνέχεια της κλασματικής απόσταξης. Το ήλιο τυπικά διαχωρίζεται από το φυσικό αέριο και το ραδόνιο συνήθως απομονώνεται ως παράγωγο της ραδιενεργούς διάσπασης διαλυμάτων χημικών ενώσεων του ραδίου.

Τα ευγενή αέρια έχουν πολλές σημαντικές εφαρμογές σε βιομηχανίες παραγωγής ειδών φωτισμού, συγκόλλησης και εξερεύνησης του διαστήματος. Ένα αναπνεύσιμο μίγμα ηλίου - οξυγόνου (συμπιεσμένο σε φιάλες) χρησιμοποιείται συχνά από τους δύτες για καταδύσεις σε βάθη πάνω από 55 m για να αποφευχθεί η (διαφορετικά παρατηρούμενη) αζωταιμία, που είναι ακόμη και θανατηφόρα επίπτωση της εισπνοής συμπιεσμένου αζώτου, που θα προέρχονταν από τις πιο συνηθισμένες φιάλες συμπιεσμένου αέρα[5]. Επίσης, μετά την οδυνηρή διαπίστωση της επικινδυνότητας, λόγω αναφλεξιμότητας του υδρογόνου, το ήλιο το αντικατέστησε στο γέμισμα μπαλονιών, αεροστάτων και αερόπλοιων.

Αναφορές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Μερικές φορές αναφέρονται και ως ιδανικά αέρια. Αυτό είναι ανακριβές γιατί δεν ταυτίζονται με αυτά, αν και η συμπεριφορά όλων τους προσεγγίζει πολύ τη συμπεριφορά των ιδανικών αερίων
  2. . Καμία από τις ονομασίες αυτής της κατηγορίας των χημικών στοιχείων δεν είναι ακριβής αφού ούτε τελείως αδρανή είναι, ανίκανα δηλαδή για να λάβουν μέρος σε χημική αντίδραση, ούτε καν σπάνια, τουλάχιστον ορισμένα εξ αυτών (π.χ. το αργό (Ar) υπάρχει σε ποσοστό 1% στην ατμόσφαιρα της Γης). Ο χαρακτηρισμός «ευγενή» προέκυψε λόγω της σχετικής τους «απροθυμίας» να αλληλεπιδράσουν με τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία, δηλαδή είναι
  3. Clinton S. Nash (2005). "Atomic and Molecular Properties of Elements 112, 114, and 118". J. Phys. Chem. A 109 (15): 3493–3500. doi:10.1021/jp050736o.
  4. Flerov laboratory of nuclear reactions". JINR. http://www1.jinr.ru/Reports/2008/english/06_flnr_e.pdf. Retrieved 2009-08-08.
  5. . Η λύση του καθαρού οξυγόνου είναι επίσης πολύ επικίνδυνη έως θανατηφόρα, για παρόμοιους λόγους. Το ήλιο, ως το λιγότερο διαλυτό στο νερό αέριο, προκαλεί και τα ελάχιστα δυνατά (πρακτικά αμελητέα) ανάλογα προβλήματα