Криогенно освобождаване на радиоактивни благородни газове. Какво е инертен газ

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Подобни документи

    Благородните газове са химически елементи от осмата група на периодичната таблица: хелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. Историята на името им. Спектър на излъчване на неон. Физиологичен ефект на ксенона. Концентрация на радон във въздуха.

    презентация, добавена на 14.04.2015 г

    История на развитието на производството на благородни метали. Свойства и методи за получаване на благородни метали. Химични свойства. Физични свойства. Използване на благородни метали.

    резюме, добавено на 10.11.2002 г

    Изследване на свойствата на благородните метали и техните сплави: електропроводимост, точка на топене, устойчивост на корозия, устойчивост на агресивни среди. Характеристика на областите на приложение на злато, сребро, платина, паладий, родий, иридий, рутений и осмий.

    резюме, добавено на 11/10/2011

    Описание на интересни факти за откриването на редица елементи в периодичната таблица. Свойства на химичните елементи, произход на имената им. Историята на откриването, в някои случаи производството на елементи, тяхното значение в националната икономика, обхват на приложение, безопасност.

    резюме, добавено на 10.11.2009 г

    Същността на понятието "петролни газове". Характерна особеност на състава на свързаните нефтени газове. Намиране на нефт и газ. Характеристики на производството на газ. Газбензин, пропан-бута фракция, сух газ. Приложение на свързаните нефтени газове. Начини за използване на APG.

    презентация, добавена на 18.05.2011 г

    Методи за пречистване на въглеводородни газове от H2S, CO2 и меркаптани. Схеми за използване на водни разтвори на амини и физикохимични абсорбенти за извличане на примеси от природен газ. Дълбоко сушене на газ. Технология за добив на тежки въглеводороди и хелий.

    тест, добавен на 19.05.2011 г

    Обща характеристика, отличителни черти на химичните d-елементи. Киселинно-алкални свойства на оксидите и хидроксидите. D-елементите като добри комплексообразователи. Руди и методи за получаването им. Серия от напрежения на метали, техните основни химични свойства.

    презентация, добавена на 22.04.2013 г

    Характеристики на металите - вещества, които при нормални условия имат висока електрическа и топлопроводимост, ковкост и "метален" блясък. Химични и физични свойства на магнезия. История на откритието, срещане в природата, биологична роля.

    презентация, добавена на 14.01.2011 г

Вероятно дори тези хора, които не срещат често въпроси по химия, многократно са чували, че някои газове се наричат ​​благородни. Малко хора обаче се чудят защо газовете са наречени благородни. И днес в тази статия ще се опитаме да разберем подробно този въпрос.

Какво представляват „благородните“ газове

Групата на благородните газове включва цял списък от различни химични елементи, които могат да бъдат подредени или комбинирани според техните свойства. Естествено, газовете нямат напълно идентичен състав, а общото между тях е, че при най-простите условия, които в химията се наричат ​​нормални условия, тези газове нямат цвят, вкус и мирис. В допълнение, те също имат общ факт, че имат изключително ниска химическа реактивност.

Списък на "благородните" газове

Списъкът на известните на човечеството благородни газове включва само 6 имена. Сред тях са следните химични елементи:

  • Радон;
  • хелий;
  • ксенон;
  • аргон;
  • Криптон;
  • Неон.

Защо газовете се наричат ​​„благородни“?

Що се отнася до директния произход на името, което учените приписват на описаните по-горе химически елементи, то им е дадено поради поведението на атомите на елементите с други елементи.

Както е известно, химичните елементи могат да си влияят един на друг и да обменят атоми помежду си. Това условие важи и за много газове. Но ако говорим за елементите от списъка, представен по-горе, те не реагират с други елементи, присъстващи в известната на всички нас периодична таблица. Това доведе до факта, че учените много бързо условно класифицираха газовете в една група, наричайки я благородна в чест на тяхното „поведение“.

Други имена на благородни газове

Важно е да се отбележи, че благородните газове имат и други имена, с които ги наричат ​​учените и които също могат да бъдат наречени официални

„Благородните“ газове се наричат ​​още „инертни“ или „редки“ газове

Що се отнася до втория вариант, неговият произход е доста очевиден, тъй като от цялата периодична таблица на елементите могат да се отбележат само 6 атома, които принадлежат към списъка на благородните газове. Ако говорим за произхода на името „Инертен“, тогава тук можете да използвате синоними на тази дума, сред които има такива понятия като „неактивен“ или „липса на инициатива“.

Така и трите наименования, използвани за такива газове, са подходящи и рационално подбрани.

Откриване:

През 1893 г. е обърнато внимание на несъответствието между плътността на азота от въздуха и азота, получен от разлагането на азотни съединения: един литър азот от въздуха тежи 1,257 g, а този, получен химически, тежи 1,251 g на състава на въздуха, извършена за изясняване на това мистериозно обстоятелство, показа, че след отстраняването на целия кислород и азот има малък остатък (около 1%), който не реагира химически с нищо.

Откриването на нов елемент, наречен аргон (на гръцки означава неактивен), по този начин представлява „триумфът на третия знак след десетичната запетая“. Молекулното тегло на аргона се оказа 39,9 g/mol.

Следващият инертен газ, който трябва да бъде открит, хелий („слънчев“), е открит на Слънцето по-рано, отколкото на Земята. Това се оказа възможно благодарение на метода за спектрален анализ, разработен през 50-те години на миналия век.

Няколко години след откриването на аргона и хелия (през 1898 г.) от въздуха са изолирани още три благородни газа: неон („нов“), криптон („скрит“) и ксенон („извънземен“). Колко трудно е било да ги открием, може да се види от факта, че 1 m 3 въздух, заедно с 9,3 литра аргон, съдържа само 18 ml неон, 5 ml хелий, 1 ml криптон и 0,09 ml ксенон.

Последният инертен газ, радон, е открит през 1900 г. при изследване на определени минерали. Съдържанието му в атмосферата е само 6-10 -18% от обема (което съответства на 1-2 атома на кубичен сантиметър). Изчислено е, че цялата земна атмосфера съдържа само 374 литра радон.

Физични свойства:

Всички благородни газове са безцветни и се състоят от едноатомни молекули. Разделянето на инертните газове се основава на разликата в техните физични свойства.

Инертните газове са без цвят и мирис. Те присъстват в малки количества във въздуха. Инертните газове не са отровни. Въпреки това атмосфера с повишена концентрация на инертни газове и съответно намалена концентрация на кислород може да има задушаващ ефект върху човек, включително загуба на съзнание и смърт. Има известни случаи на смърт поради изтичане на аргон.

Точка на топене, °C

Точка на кипене, °C

Количеството топлина, необходимо за преминаване на веществото от твърдо в течно състояние, се нарича топлина на топене, а за преминаване от течно в парообразно състояние се нарича топлина на изпарение. И двете величини обикновено се наричат ​​преходи, възникващи при нормално налягане. За инертни газове те имат следните стойности (kcal/g-atom):

Топлина на топене

Топлина на изпарение

По-долу са сравнени критични температури инертни газове и онези налягания, които са необходими и достатъчни за преминаването им при тези температури от газообразно състояние в течно състояние, - критични налягания:

Критична температура, °C

Критично налягане, атм
Това е интересно :

Въпросът за атомността на молекулата на аргона беше разрешен с помощта на кинетичната теория. Според него количеството топлина, което трябва да се изразходва, за да се нагрее грам-молекула газ с един градус, зависи от броя на атомите в неговата молекула. При постоянен обем грам-молекула от едноатомен газ изисква 3изпражнения, двуатомни - 5 кал. За аргона експериментът даде 3изпражнения, което показва моноатомната природа на неговата молекула. ​​Същото важи и за другите инертни газове.

Хелият е последният газ, превърнат в течно и твърдо състояние. Във връзка с него имаше специални трудности поради факта, че в резултат на разширяване при обикновени температури хелият не се охлажда, а се нагрява. Само под -250 °C започва да се държи „нормално”. От това следва, че обичайният процес на втечняване може да се приложи към хелия само след като той първо е бил много силно охладен. От друга страна, критичната температура на хелия е изключително ниска. Поради тези обстоятелства благоприятни резултати при работа с хелий бяха получени само след усвояване на техниката за работа с течен водород, само чрез изпаряване на който беше възможно да се охлади хелий до необходимите температури. Възможно е да се получи течен хелий за първи път през 1908 г., твърд хелий-В1926 г

Химични свойства:

Инертните газове се характеризират с пълна (He, Ne, Ar) или почти пълна (Kr, Xe, Rn) липса на химическа активност. В периодичната система те образуват специална група (VIII). Скоро след откриването на инертните газове, новата група, която те образуват в периодичната таблица, се нарича нулева, за да се подчертае нулевата валентност на тези елементи, т.е. липсата им на химическа активност. Това име често се използва в момента, но по същество на периодичния закон е по-правилно групата на инертните газове да се счита за осма група, тъй като съответните периоди не започват с тези елементи, а завършват.

Липсата на пълна химическа инертност при тежките инертни газове е открита едва през 1962 г. Оказва се, че те са способни да се свързват с най-активния металоид - флуора (и само с него). Ксенонът (и радонът) реагират доста лесно, криптонът много по-трудно. Получават се XeF 2 , XeF 4 , XeF 6 и нискостабилен KrF 2 . Всички те са безцветни летливи кристални вещества.

Ксенонов дифлуорид(XeF 2) - бавно се образува под въздействието на дневна светлина върху смес от Xe и F 2 при нулеви условия. Има характерна неприятна миризма. Образуването на молекула изисква възбуждане на ксеноновия атом от 5s 2 5p 6 до най-близкото двувалентно състояние 5s 2 5p 5 s 1 - 803 kJ/mol, до 5s 2 5p 5 6p 1 -924 kJ/mol, 25s 2 5p 1 6d 1 - 953 kJ/ мол.

Xe+F 2 → XeF 2

0,15 mol/l се разтваря във вода. Разтворът е много силен окислител. Разтворът се разлага по следната схема:

XeF 2 +H 2 O → HF+Xe+O 2 (процесът протича по-бързо в алкална среда, по-бавно в кисела среда).

Ксенонтетрафлуорид-образуван от прости вещества, реакцията е силно екзотермична и е най-стабилна от всички флуориди.

XeF 4 +2Hg=2HgF 2 +Xe

XeF 4 +Pt=PtF 4 +Xe

Качествена реакция на ксенонов тетрафлуорид :

XeF 4 +4KI=4KF+2I 2 ↓+Xe

Ксеноновият тетрафлуорид се разлага по следните схеми:

3Xe 4+ → Xe 6+ +2Xe 0 (в кисела среда).

Xe 4+ → Xe 0 +Xe 8+ (в алкална среда).

Ксеноновият хексафлуорид е безцветен, известен в 3 кристални модификации. При 49 ℃, превръщайки се в жълта течност, при втвърдяване отново се обезцветява. Изпаренията са бледожълти на цвят. Експлозивно се разлага. Под въздействието на влажен въздух се хидролизират:

XeF 6 +H 2 O→2HF+OXeF 4

OXeF 4 е безцветна течност, по-малко реактивоспособна от XeF 6. Образува кристални хидрати с флуориди на алкални метали, например: KF∙OXeF 4

Допълнителна хидролиза може да произведе ксенонов триоксид:

XeF6 +3H2O→XeO3 +6HF

XeO 3 е безцветно експлозивно вещество, което дифундира във въздуха. Той се разпада експлозивно, но при леко нагряване при 40 градуса по Целзий настъпва реакцията:

2XeO 3 → 2Xe+3O 2

Има киселина, която формално съответства на този оксид - H 2 XeO 4. Има соли, съответстващи на тази киселина: MHXeO 4 или MH 5 XeO 6, получена е киселина (M - от натрий до цезий), съответстваща на последната сол:

3XeF 4 +6Ca(OH) 2 →6CaF 2 ↓+Xe+2H 2 XeO 6

В силно алкална среда Xe 6+ дисмутира:

4Xe 6+ →Xe 0 +3Xe 8+

Криптон дифлуорид- летливи, безцветникристали , химически активно вещество. При повишени температури се разлага нафлуорен криптон . За първи път е получен чрез действието на електрически разряд върху смес от вещества при -188℃:

F 2 +Kr→KrF 2

Разлага се с вода по следната схема:

2KrF2 +2H2O→O2 +4HF+2Kr

Приложение на инертни газове:

Инертните газове намират доста разнообразни практически приложения. По-специално, ролята на хелия за получаване на ниски температури е изключително важна, тъй като течният хелий е най-студената от всички течности. Изкуственият въздух, в който азотът е заменен с хелий, е използван за първи път за осигуряване на дишането на водолази. Разтворимостта на газовете се увеличава значително с увеличаване на налягането, следователно, когато водолазът се спуска във вода и се захранва с обикновен въздух, кръвта разтваря повече азот, отколкото при нормални условия. По време на изкачване, когато налягането спадне, разтвореният азот започва да се отделя и мехурчетата му частично запушват малките кръвоносни съдове, като по този начин нарушават нормалното кръвообращение и причиняват пристъпи на „кесонна болест“. Благодарение на заместването на азота с хелий, болезнените ефекти са рязко отслабени поради много по-ниската разтворимост на хелия в кръвта, което е особено забележимо при високо налягане. Работата в атмосфера на "хелиев" въздух позволява на водолазите да се спускат на големи дълбочини (над 100 m) и значително да удължат престоя си под водата.

Тъй като плътността на такъв въздух е приблизително три пъти по-малка от тази на нормалния въздух, той е много по-лесен за дишане. Това обяснява голямото медицинско значение на хелиевия въздух при лечението на астма, задушаване и др., Когато дори краткотрайното облекчаване на дишането на пациента може да спаси живота му. Подобно на хелия, "ксеноновият" въздух (80% ксенон, 20% кислород) има силно наркотично действие при вдишване, което може да се използва медицински.

Неонът и аргонът се използват широко в електротехническата индустрия. Когато електрически ток преминава през стъклени тръби, пълни с тези газове, газът започва да свети, което се използва за проектиране на светещи надписи.

Мощните неонови тръби от този тип са особено подходящи за фарове и други сигнални устройства, тъй като тяхната червена светлина е слабо блокирана от мъгла. Цветът на сиянието на хелия се променя от розово през жълто до зелено, когато налягането му в тръбата намалява. Ar, Kr и Xe се характеризират с различни нюанси на синьото.

Аргон (обикновено смесен с 14% азот) също се използва за пълнене на електрически лампи. Поради значително по-ниската си топлопроводимост, криптонът и ксенонът са още по-подходящи за тази цел: електрическите лампи, пълни с тях, осигуряват повече светлина при същата консумация на енергия, издържат по-добре на претоварване и са по-издръжливи от конвенционалните.

Редактор: Галина Николаевна Харламова

    - (a. инертни газове; n. Inertgase, Tragergase; f. gaz inertes; i. gases inertes) благородни, редки газове, едноатомни газове без цвят и мирис: хелий (He), неон (Ne) ... Геоложка енциклопедия

    - (благородни газове, редки газове) елементи Ch. подгрупи от група VIII периодични. системи от елементи. Облъчването включва хелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радиоактивност. радон (Rn). В природата, напр. присъстват в атмосферата, не... ... Физическа енциклопедия

    Голям енциклопедичен речник

    Благородни газове- същото като благородните газове... Руска енциклопедия по охрана на труда

    Благородни газове- ИНЕРТНИ ГАЗОВЕ, същите като благородните газове. ... Илюстрован енциклопедичен речник

    ИНЕРТЕН [не], ая, о; десет, tna. Обяснителен речник на Ожегов. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Обяснителен речник на Ожегов

    инертни газове- Елементи от VIII група Периодични. системи: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. I. g. се различават химически. инертност, което се обяснява със стабилния външен електронна обвивка, на която Ne има 2 електроники, останалите имат 8 електроники. И. г. имат висок потенциал... Ръководство за технически преводач

    Група → 18 ↓ Период 1 2 Хелий ... Уикипедия

    инертни газове- елементи от VIII група на периодичната система: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Благородните газове се характеризират с химическа инертност, което се обяснява със стабилна външна електронна обвивка, на която Той има 2 електрона, останалите имат 8... ... Енциклопедичен речник по металургия

    Благородни газове, редки газове, химични елементи, образуващи основната подгрупа на 8-ма група от периодичната система на Менделеев: Хелий He (атомен номер 2), Неон Ne (10), Аргон Ar (18), Криптон Kr (36), Ксенон Xe (54) и Radon Rn (86). от…… Велика съветска енциклопедия

Книги

  • Комплект маси. Химия. Неметали (18 таблици), . Образователен албум от 18 листа. Изкуство. 5-8688-018 Халогени. Химия на халогените. Сяра. Алотропия. Химия на сярата. Сярна киселина. Химия на азота. Азотни оксиди. Азотната киселина е окислител. Фосфор.…
  • Инертни газове, Фастовски В.Г.. Книгата разглежда основните физични и физико-химични свойства на инертните газове хелий, неон, аргон, криптон и ксенон, както и областите им на приложение в химическата, металургичната,…

- (a. инертни газове; n. Inertgase, Tragergase; f. gaz inertes; i. gases inertes) благородни, редки газове, едноатомни газове без цвят и мирис: хелий (He), неон (Ne) ... Геоложка енциклопедия

- (благородни газове, редки газове) елементи Ch. подгрупи от група VIII периодични. системи от елементи. Облъчването включва хелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радиоактивност. радон (Rn). В природата, напр. присъстват в атмосферата, не... ... Физическа енциклопедия

Голям енциклопедичен речник

Благородни газове- същото като благородните газове... Руска енциклопедия по охрана на труда

Благородни газове- ИНЕРТНИ ГАЗОВЕ, същите като благородните газове. ... Илюстрован енциклопедичен речник

ИНЕРТЕН [не], ая, о; десет, tna. Обяснителен речник на Ожегов. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Обяснителен речник на Ожегов

инертни газове- Елементи от VIII група Периодични. системи: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. I. g. се различават химически. инертност, което се обяснява със стабилния външен електронна обвивка, на която Ne има 2 електроники, останалите имат 8 електроники. И. г. имат висок потенциал... Ръководство за технически преводач

инертни газове- елементи от VIII група на периодичната система: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Благородните газове се характеризират с химическа инертност, което се обяснява със стабилна външна електронна обвивка, на която Той има 2 електрона, останалите имат 8... ... Енциклопедичен речник по металургия

Благородни газове, редки газове, химични елементи, образуващи основната подгрупа на 8-ма група от периодичната система на Менделеев: Хелий He (атомен номер 2), Неон Ne (10), Аргон Ar (18), Криптон Kr (36), Ксенон Xe (54) и Radon Rn (86). от…… Велика съветска енциклопедия

ГРУПА 0. БЛАГОРОДНИ (ИНЕРТНИ) ГАЗОВЕ ХЕЛИЙ, НЕОН, АРГОН, КРИПТОН, КСЕНОН, РАДОН Атомите на елементите от нулева група имат напълно завършена външна електронна обвивка, която съответства на най-стабилната електронна конфигурация, а за... ... Енциклопедия на Collier

Книги

  • Комплект маси. Химия. Неметали (18 таблици), . Образователен албум от 18 листа. Изкуство. 5-8688-018 Халогени. Химия на халогените. Сяра. Алотропия. Химия на сярата. Сярна киселина. Химия на азота. Азотни оксиди. Азотната киселина е окислител. Фосфор.…
  • Инертни газове, Фастовски В.Г.. Книгата разглежда основните физични и физико-химични свойства на инертните газове хелий, неон, аргон, криптон и ксенон, както и областите им на приложение в химическата, металургичната,…