Pembebasan kriogenik gas mulia radioaktif. Apakah itu gas lengai

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan asas pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Dokumen yang serupa

Gas mulia ialah unsur kimia kumpulan kelapan jadual berkala: helium He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Sejarah nama mereka. Spektrum pelepasan neon. Kesan fisiologi xenon. Kepekatan radon di udara.

pembentangan, ditambah 04/14/2015

Sejarah perkembangan pengeluaran logam berharga. Sifat dan kaedah mendapatkan logam mulia. Sifat kimia. Ciri-ciri fizikal. Penggunaan logam mulia.

abstrak, ditambah 11/10/2002

Kajian tentang sifat logam mulia dan aloinya: kekonduksian elektrik, takat lebur, rintangan kakisan, rintangan kepada persekitaran yang agresif. Ciri-ciri aplikasi emas, perak, platinum, paladium, rhodium, iridium, rutenium dan osmium.

abstrak, ditambah 11/10/2011

Penerangan fakta menarik tentang penemuan beberapa unsur dalam jadual berkala. Sifat unsur kimia, asal usul nama mereka. Sejarah penemuan, dalam beberapa kes pengeluaran unsur-unsur, kepentingan mereka dalam ekonomi negara, skop aplikasi, keselamatan.

abstrak, ditambah 11/10/2009

Intipati konsep "gas petroleum". Ciri ciri komposisi gas petroleum yang berkaitan. Mencari minyak dan gas. Ciri-ciri pengeluaran gas. Petrol gas, pecahan propana-buta, gas kering. Penggunaan gas petroleum yang berkaitan. Cara untuk menggunakan APG.

pembentangan, ditambah 05/18/2011

Kaedah untuk menulenkan gas hidrokarbon daripada H2S, CO2 dan merkaptan. Skim untuk penggunaan larutan akueus amina dan penyerap fizikokimia untuk pengekstrakan kekotoran daripada gas asli. Pengeringan gas dalam. Teknologi untuk pengekstrakan hidrokarbon berat dan helium.

ujian, ditambah 05/19/2011

Ciri am, ciri tersendiri unsur-d kimia. Sifat asid-bes oksida dan hidroksida. D-elemen sebagai agen pengkompleks yang baik. Bijih dan kaedah mendapatkannya. Satu siri voltan logam, sifat kimia asasnya.

pembentangan, ditambah 04/22/2013

Ciri-ciri logam - bahan yang dalam keadaan biasa mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi, kebolehtempaan, dan kilauan "logam". Sifat kimia dan fizikal magnesium. Sejarah penemuan, kejadian dalam alam semula jadi, peranan biologi.

pembentangan, ditambah 01/14/2011

Mungkin, walaupun orang-orang yang tidak sering menghadapi soalan dalam kimia telah berulang kali mendengar bahawa sesetengah gas dipanggil mulia. Walau bagaimanapun, beberapa orang tertanya-tanya mengapa gas dipanggil mulia. Dan hari ini, dalam artikel ini, kami akan cuba memahami isu ini secara terperinci.

Apakah itu gas "mulia".

Kumpulan gas mulia termasuk senarai keseluruhan unsur kimia yang berbeza yang boleh dipesan atau digabungkan mengikut sifatnya. Sememangnya, gas tidak mempunyai komposisi yang sama sepenuhnya, dan persamaannya ialah di bawah keadaan paling mudah, yang dalam kimia dipanggil keadaan biasa, gas ini tidak mempunyai warna, rasa atau bau. Di samping itu, mereka juga mempunyai persamaan hakikat bahawa mereka mempunyai kereaktifan kimia yang sangat rendah.

Senarai gas "mulia".

Senarai gas mulia yang diketahui manusia merangkumi hanya 6 nama. Antaranya ialah unsur kimia berikut:

Radon;
Helium;
Xenon;
Argon;
Kripton;
Neon.

Mengapakah gas dipanggil "mulia"?

Mengenai asal langsung nama yang diberikan oleh saintis kepada unsur kimia yang diterangkan di atas, ia diberikan kepada mereka kerana kelakuan atom unsur dengan unsur lain.

Seperti yang diketahui, unsur kimia boleh mempengaruhi satu sama lain dan menukar atom antara satu sama lain. Keadaan ini juga terpakai kepada banyak gas. Walau bagaimanapun, jika kita bercakap tentang unsur-unsur daripada senarai yang dibentangkan di atas, ia tidak bertindak balas dengan mana-mana unsur lain yang terdapat dalam jadual berkala yang diketahui oleh kita semua. Ini membawa kepada fakta bahawa saintis dengan cepat mengklasifikasikan gas-gas itu ke dalam satu kumpulan, memanggilnya mulia sebagai penghormatan kepada "tingkah laku" mereka.

Nama lain untuk gas mulia

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa gas mulia juga mempunyai nama lain yang oleh saintis memanggilnya dan yang juga boleh dipanggil rasmi

Gas "mulia" juga dipanggil gas "Lengai" atau "Jarang".

Bagi pilihan kedua, asalnya agak jelas, kerana dari keseluruhan jadual unsur berkala, hanya 6 atom yang boleh diperhatikan yang tergolong dalam senarai gas mulia. Jika kita bercakap tentang asal usul nama "Inert", maka di sini anda boleh menggunakan sinonim perkataan ini, di antaranya terdapat konsep seperti "tidak aktif" atau "kurang inisiatif."

Oleh itu, ketiga-tiga nama yang digunakan untuk gas tersebut adalah relevan dan dipilih secara rasional.

Pembukaan:

Pada tahun 1893, perhatian telah diberikan kepada percanggahan antara ketumpatan nitrogen dari udara dan nitrogen yang diperoleh daripada penguraian sebatian nitrogen: satu liter nitrogen dari udara seberat 1.257 g, dan yang diperolehi secara kimia seberat 1.251 g Kajian yang sangat tepat komposisi udara yang dijalankan untuk menjelaskan keadaan misteri ini menunjukkan bahawa selepas semua oksigen dan nitrogen dikeluarkan, terdapat sisa kecil (kira-kira 1%) yang tidak bertindak balas secara kimia dengan apa-apa.

Penemuan unsur baharu, yang dipanggil argon (bahasa Yunani untuk tidak aktif), dengan itu mewakili "kejayaan tempat perpuluhan ketiga." Berat molekul argon ternyata 39.9 g/mol.

Gas lengai seterusnya yang akan ditemui, helium ("solar"), ditemui di Matahari lebih awal daripada di Bumi. Ini ternyata mungkin terima kasih kepada kaedah analisis spektrum yang dibangunkan pada 50-an abad yang lalu.

Beberapa tahun selepas penemuan argon dan helium (pada tahun 1898), tiga lagi gas mulia telah diasingkan dari udara: neon ("baru"), krypton ("tersembunyi") dan xenon ("alien"). Betapa sukarnya untuk mengesannya dapat dilihat daripada fakta bahawa 1 m 3 udara, bersama-sama dengan 9.3 liter argon, mengandungi hanya 18 ml neon, 5 ml helium, 1 ml kripton dan 0.09 ml xenon.

Gas lengai terakhir, radon, ditemui pada tahun 1900 semasa mengkaji mineral tertentu. Kandungannya dalam atmosfera hanya 6-10 -18% mengikut isipadu (yang sepadan dengan 1-2 atom per sentimeter padu). Dianggarkan bahawa seluruh atmosfera bumi hanya mengandungi 374 liter radon.

Ciri-ciri fizikal:

Semua gas mulia tidak berwarna dan terdiri daripada molekul monoatomik. Pengasingan gas lengai adalah berdasarkan perbezaan sifat fizikalnya.

Gas lengai tidak berwarna dan tidak berbau. Ia hadir dalam kuantiti yang kecil di udara. Gas lengai tidak beracun. Walau bagaimanapun, suasana dengan kepekatan gas lengai yang meningkat dan penurunan kepekatan oksigen yang sepadan boleh memberi kesan yang menyesakkan pada seseorang, termasuk kehilangan kesedaran dan kematian. Terdapat kes kematian yang diketahui akibat kebocoran argon.


Takat lebur, °C
Takat didih, °C

Jumlah haba yang diperlukan untuk memindahkan bahan daripada pepejal kepada keadaan cecair dipanggil haba pelakuran, dan untuk pemindahan daripada cecair kepada keadaan wap dipanggil haba penyejatan. Kedua-dua kuantiti biasanya dirujuk sebagai peralihan yang berlaku di bawah tekanan normal. Untuk gas lengai mereka mempunyai nilai berikut (kcal/g-atom):


Haba Lebur
Haba pengewapan

Di bawah ini dibandingkan suhu kritikal gas lengai dan tekanan yang diperlukan dan mencukupi untuk pemindahannya pada suhu ini daripada keadaan gas kepada keadaan cecair, - tekanan kritikal:


Suhu kritikal, °C
Tekanan kritikal, atm

Ini menarik :

Persoalan tentang keatoman molekul argon telah diselesaikan menggunakan teori kinetik. Menurutnya, jumlah haba yang perlu dibelanjakan untuk memanaskan molekul gram gas sebanyak satu darjah bergantung kepada bilangan atom dalam molekulnya. Pada isipadu tetap, molekul gram gas monatomik memerlukan 3 najis, diatomik - 5 kal. Untuk argon eksperimen memberikan 3 najis, yang menunjukkan sifat monoatomik molekulnya Begitu juga dengan gas lengai yang lain.

Helium ialah gas terakhir yang ditukar kepada keadaan cecair dan pepejal. Sehubungan dengannya, terdapat kesulitan khusus kerana fakta bahawa akibat pengembangan pada suhu biasa, helium tidak menyejuk, tetapi memanas. Hanya di bawah -250 °C ia mula berkelakuan "biasa". Ia berikutan bahawa proses pencairan biasa boleh digunakan pada helium hanya selepas ia mula-mula disejukkan dengan sangat kuat. Sebaliknya, suhu kritikal helium adalah sangat rendah. Disebabkan oleh keadaan ini, hasil yang menggalakkan apabila bekerja dengan helium diperoleh hanya selepas menguasai teknik operasi dengan hidrogen cecair, menggunakan penyejatan yang hanya boleh menyejukkan helium ke suhu yang diperlukan. Ia adalah mungkin untuk mendapatkan helium cecair buat kali pertama pada tahun 1908, helium pepejal-V1926

Sifat kimia:

Gas lengai dicirikan oleh kekurangan aktiviti kimia yang lengkap (He, Ne, Ar) atau hampir lengkap (Kr, Xe, Rn). Dalam jadual berkala mereka membentuk kumpulan khas (VIII). Tidak lama selepas penemuan gas lengai, kumpulan baru yang mereka bentuk dalam jadual berkala dipanggil sifar, untuk menekankan valensi sifar unsur-unsur ini, iaitu kekurangan aktiviti kimia mereka. Nama ini sering digunakan pada masa ini, bagaimanapun, pada dasarnya undang-undang berkala, adalah lebih tepat untuk menganggap kumpulan gas lengai sebagai kumpulan kelapan, kerana tempoh yang sepadan tidak bermula dengan unsur-unsur ini, tetapi berakhir.

Ketiadaan lengai kimia lengkap dalam gas lengai berat ditemui hanya pada tahun 1962. Ternyata mereka mampu bergabung dengan metalloid yang paling aktif - fluorin (dan hanya dengannya). Xenon (dan radon) bertindak balas dengan mudah, kripton lebih sukar. XeF 2 , XeF 4 , XeF 6 dan KrF 2 stabil rendah diperolehi. Kesemuanya adalah bahan kristal tidak menentu yang tidak berwarna.

Xenon difluorida(XeF 2) - terbentuk secara perlahan di bawah pengaruh cahaya siang pada campuran Xe dan F 2 pada keadaan sifar. Ia mempunyai ciri bau yang memualkan. Pembentukan molekul memerlukan pengujaan atom xenon daripada 5s 2 5p 6 kepada keadaan divalen terdekat 5s 2 5p 5 s 1 - 803 kJ/mol, kepada 5s 2 5p 5 6p 1 -924 kJ/mol, 25s 2 5p 1 6d 1 - 953 kJ/ mol.

Xe+F 2 →XeF 2

0.15 mol/l larut dalam air. Penyelesaiannya adalah agen pengoksidaan yang sangat kuat. Penyelesaian terurai mengikut skema berikut:

XeF 2 +H 2 O →HF+Xe+O 2 (proses berlaku lebih cepat dalam persekitaran beralkali, lebih perlahan dalam persekitaran berasid).

Xenontetrafluorida- terbentuk daripada bahan mudah, tindak balas adalah sangat eksotermik, dan merupakan yang paling stabil daripada semua fluorida.

XeF 4 +2Hg=2HgF 2 +Xe

XeF 4 +Pt=PtF 4 +Xe

Tindak balas kualitatif terhadap xenon tetrafluorida :

XeF 4 +4KI=4KF+2I 2 ↓+Xe

Xenon tetrafluoride terurai mengikut skema berikut:

3Xe 4+ →Xe 6+ +2Xe 0 (dalam medium berasid).

Xe 4+ →Xe 0 +Xe 8+ (dalam medium alkali).

Xenon hexafluoride tidak berwarna, dikenali dalam 3 pengubahsuaian kristal. Pada 49 ℃, bertukar menjadi cecair kuning, apabila mengeras ia menjadi berubah warna semula. Wapnya berwarna kuning pucat. Meletup terurai. Di bawah pengaruh udara lembap menghidrolisis:

XeF 6 +H 2 O→2HF+OXeF 4

OXeF 4 ialah cecair tidak berwarna, kurang reaktif daripada XeF 6. Membentuk hidrat kristal dengan fluorida logam alkali, contohnya: KF∙OXeF 4

Hidrolisis selanjutnya boleh menghasilkan xenon trioksida:

XeF 6 +3H 2 O→XeO 3 +6HF

XeO 3 ialah bahan letupan tidak berwarna yang meresap di udara. Ia hancur secara meletup, tetapi apabila dipanaskan perlahan-lahan pada 40 darjah Celsius, tindak balas berlaku:

2XeO 3 →2Xe+3O 2

Terdapat asid yang secara rasmi sepadan dengan oksida ini - H 2 XeO 4. Terdapat garam yang sepadan dengan asid ini: MHXeO 4 atau MH 5 XeO 6, asid (M - daripada natrium ke sesium) sepadan dengan garam terakhir diperolehi:

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

Dalam persekitaran beralkali kuat, Xe 6+ dismutates:

4Xe 6+ →Xe 0 +3Xe 8+

Kripton difluorida- tidak menentu, tidak berwarna kristal , bahan aktif kimia. Pada suhu tinggi ia terurai menjadi kripton fluorin . Ia pertama kali diperoleh dengan tindakan nyahcas elektrik pada campuran bahan, pada -188℃:

F 2 +Kr→KrF 2

Terurai dengan air mengikut skema berikut:

2KrF 2 +2H 2 O→O 2 +4HF+2Kr

Penggunaan gas lengai:

Gas lengai menemui pelbagai aplikasi praktikal. Khususnya, peranan helium dalam mendapatkan suhu rendah adalah sangat penting, kerana helium cecair adalah udara tiruan yang paling sejuk, di mana nitrogen digantikan dengan helium, mula-mula digunakan untuk memastikan pernafasan penyelam. Keterlarutan gas meningkat dengan ketara dengan peningkatan tekanan, oleh itu, apabila penyelam turun ke dalam air dan dibekalkan dengan udara biasa, darah melarutkan lebih banyak nitrogen daripada dalam keadaan biasa. Semasa pendakian, apabila tekanan menurun, nitrogen terlarut mula dibebaskan dan gelembungnya menyumbat sebahagian saluran darah kecil, dengan itu mengganggu peredaran darah normal dan menyebabkan serangan "penyakit caisson." Terima kasih kepada penggantian nitrogen dengan helium, kesan yang menyakitkan dilemahkan secara mendadak kerana keterlarutan helium yang jauh lebih rendah dalam darah, yang amat ketara pada tekanan tinggi. Bekerja dalam suasana udara "helium" membolehkan penyelam turun ke kedalaman yang sangat dalam (lebih 100 m) dan memanjangkan masa tinggal mereka di bawah air dengan ketara.

Oleh kerana ketumpatan udara sedemikian adalah kira-kira tiga kali lebih rendah daripada udara biasa, ia adalah lebih mudah untuk bernafas. Ini menerangkan kepentingan perubatan udara helium yang besar dalam rawatan asma, sesak nafas, dsb., walaupun kelegaan jangka pendek pernafasan pesakit boleh menyelamatkan nyawanya. Sama seperti helium, udara "xenon" (80% xenon, 20% oksigen) mempunyai kesan narkotik yang kuat apabila disedut, yang boleh digunakan secara perubatan.

Neon dan argon digunakan secara meluas dalam industri elektrik. Apabila arus elektrik melalui tiub kaca yang diisi dengan gas-gas ini, gas mula bersinar, yang digunakan untuk mereka bentuk inskripsi bercahaya.

Tiub neon berkuasa tinggi jenis ini amat sesuai untuk rumah api dan peranti isyarat lain, kerana lampu merahnya sedikit disekat oleh kabus. Warna kilauan helium berubah daripada merah jambu melalui kuning kepada hijau apabila tekanannya dalam tiub berkurangan. Ar, Kr dan Xe dicirikan oleh warna biru yang berbeza.

Argon (biasanya dicampur dengan 14% nitrogen) juga digunakan untuk mengisi lampu elektrik. Oleh kerana kekonduksian terma yang jauh lebih rendah, kripton dan xenon lebih sesuai untuk tujuan ini: lampu elektrik yang diisi dengannya memberikan lebih banyak cahaya dengan penggunaan tenaga yang sama, menahan beban lebih baik dan lebih tahan lama daripada lampu konvensional.

Editor: Galina Nikolaevna Kharlamova

- (a. gas lengai; n. Inertgase, Tragergase; f. gaz inertes; i. gas lengai) mulia, gas nadir, gas monatomik tanpa warna dan bau: helium (He), neon (Ne) ... Ensiklopedia geologi

- (gas mulia, gas nadir) unsur ch. subkumpulan kumpulan VIII berkala. sistem unsur. Penyinaran termasuk helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radioaktiviti. radon (Rn). Secara semula jadi, i.g. terdapat di atmosfera, Bukan... ... Ensiklopedia fizikal

Kamus Ensiklopedia Besar

Gas mulia- sama seperti gas mulia... Ensiklopedia perlindungan buruh Rusia

Gas mulia- GAS INERT, sama seperti gas mulia. ... Kamus Ensiklopedia Bergambar

INERT [ne], aya, oh; sepuluh, tna. Kamus penerangan Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 … Kamus Penerangan Ozhegov

gas lengai- Unsur kumpulan VIII Berkala. sistem: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. I. g. berbeza secara kimia. inersia, yang dijelaskan oleh luaran yang stabil cangkerang elektronik, di mana Ne mempunyai 2 elektronik, selebihnya mempunyai 8 elektronik. I. g. mempunyai potensi yang tinggi... Panduan Penterjemah Teknikal

Kumpulan → 18 ↓ Tempoh 1 2 Helium ... Wikipedia

gas lengai- unsur Kumpulan VIII Jadual Berkala: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Gas mulia dicirikan oleh lengai kimia, yang dijelaskan oleh kulit elektron luar yang stabil, di mana Dia mempunyai 2 elektron, selebihnya mempunyai 8... ... Kamus Ensiklopedia Metalurgi

Gas mulia, gas nadir, unsur kimia yang membentuk subkumpulan utama kumpulan ke-8 sistem berkala Mendeleev: Helium He (nombor atom 2), Neon Ne (10), Argon Ar (18), Krypton Kr (36), Xenon Xe (54) dan Radon Rn (86). Dari… … Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Buku

Set meja. Kimia. Bukan logam (18 jadual), . Album pendidikan 18 helaian. Seni. 5-8688-018 Halogen. Kimia halogen. Sulfur. Alotropi. Kimia sulfur. Asid sulfurik. Kimia nitrogen. Nitrogen oksida. Asid nitrik adalah agen pengoksidaan. Fosforus.…
Gas lengai, Fastovsky V.G.. Buku ini membincangkan sifat asas fizikal dan fiziko-kimia bagi gas lengai helium, neon, argon, krypton dan xenon, serta kawasan penggunaannya dalam kimia, metalurgi,…