Inertni plini so splošni koncepti, lastnosti in aplikacije

Inertni plini, imenovani tudi plemeniti plini, zasedajo glavno podskupino osme skupine periodičnega sistema. Le šest jih je: helij (He), neon (Ne), argon (Ar), ksenon (Xe) in radon (Rn). Da bi razumeli naravo, najprej preučimo pojem inercije. Inercija je šibek izraz ali pomanjkanje sposobnosti reakcije z drugimi kemijskimi elementi. V takih snoveh je skoraj nemogoče povzročiti kemično reakcijo, da bi oblikovale nove vezi.

Skladno s tem je inertni plin redek plemeniti monatomski plin z visoko inercijo, ki je posledica energijsko stabilne zunanje ravni elektronske lupine atoma. Na primer, helij v tej lupini ima dva elektrona in za druge žlahtne pline - osem. To pojasnjuje njihove fizikalne in kemijske lastnosti. Vsi inertni plini v normalnih pogojih so brezbarvni plini, ki so brez vonja in slabo topni v vodi. Njihova vrelišča in tališča se povečujejo v skladu s povečanjem dimenzij atomov.

Do leta 1962 so znanstveniki prepričani, da so vsi plemeniti plini popolnoma inertni. Ampak kanadski kemik N. Bartlett je lahko dokazal nasprotno, potem ko je prejel prvo kemično spojino ksenoona, tako imenovani heksafluoroplatinat ksenona. Ta spojina je trdna oranžna snov s kristalno mrežo. Kasneje so se številne spojine znatno razširile.

Razširjenost in izobraževanje v naravi

V vesolju žlahtnih plinov je najpogostejši helij in v kopenskih razmerah - argon (v obsegu zavzema 0,934%). V zelo majhnih količinah so prisotni inertni plini v kamninah in v plinih naravnih gorljivih materialov, v raztopljeni obliki pa jih najdemo v olju in vodi.

V naravnih pogojih se zaradi različnih jedrskih reakcij lahko pojavijo plemeniti plini. Na primer, radioaktivni uran je izvor radona. Nekateri od teh kemijskih elementov so kozmogenega izvora.

Vsi inertni plini, razen staršev, imajo številne izotope.

Pridržki teh plinov se ne zmanjšujejo. Samo helij je postopoma, zelo počasi, raztresen v medzvezdnem prostoru.

Uporaba

Inertni plini so našli široko uporabo na področju elektrotehnike. Argon se glede na njeno neaktivnost in nizko toplotno prevodnost uporablja v mešanici z dušikom za polnjenje električnih žarnic. Argon in neon napolnite cevi za svetlobno oglaševanje, medtem ko svetijo modro in neonsko-oranžno-rdeče.

Argon se uporablja tudi v kemijski laboratorijski praksi. V industriji je našel svojo aplikacijo za termično obdelavo zlahka oksidirajočih kovin. Argon ustvarja zaščitno vzdušje, v katerem je mogoče variti ali rezati redke in neželezne kovine, taljenje volframa, titana, cirkonija. Za nadzor prezračevalnih sistemov se uporablja radioaktivni izotop argona.

Krypton in xenon imajo še nižjo toplotno prevodnost kot argon, zato so električne žarnice, napolnjene z njimi, bolj trpežne in ekonomične od tistih, ki so napolnjene z dušikom ali argonom.

Potapljači dihajo mešanico helija in kisika, kar jim omogoča znatno podaljšanje časa bivanja pod vodo in dramatično oslabi boleče pojave, ki jih povzroča sprememba tlaka, ko se dvignejo do površine.

Tekoči helij se uporablja kot hladilno sredstvo v različnih študijah, ker je vrelišče tega plina -268,9 ° C.

Lastnost popolne vztrajnosti helija se uporablja za varjenje v njegovi atmosferi, za proizvodnjo ultra-čistih kovin in kromatografijo. In njegova visoka prepustnost je omogočila ustvarjanje detektorjev puščanja v nizko in visokotlačnem aparatu.