Inertni plini so splošni koncepti, lastnosti in aplikacije

Inertni plini, imenovani tudi plemeniti plini, zasedajo glavno podskupino osme skupine periodični sistem. Le šest jih je: helij (He), neon (Ne), argon (Ar), ksenon (Xe) in radon (Rn). Za razumevanje narave najprej razmislimo o inerciji. Inercija je šibek izraz ali pomanjkanje sposobnosti reakcije z drugimi kemijskimi elementi. V takih snoveh je praktično nemogoče povzročiti kemično reakcijo, da bi oblikovale nove vezi.

Skladno s tem je inertni plin redek plemenit monatomski plin, ki ima visoko vztrajnost, kar je posledica energetsko stabilnega zunanjega raven elektronike lupina 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 vrela in tališča se povečujeta glede na povečanje dimenzij atomov.

Do leta 1962 so znanstveniki prepričani, da so vsi plemeniti plini popolnoma inertni. Toda kanadski kemik N. Bartlett je lahko dokazal nasprotno, potem ko je prejel prvo kemično spojino ksenoona, tako imenovani ksenon heksafluoroplatinat. Ta spojina je trdna oranžna snov z kristalna mreža. 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 zemeljski plin gorljivi materiali, v raztopljeni obliki pa jih najdemo v olju in vodi.

V Ljubljani naravne razmere plemeniti plini se lahko pojavijo kot posledica različnih jedrskih reakcij. Na primer, radioaktivni uran je izvor radona. Nekateri od teh kemijskih elementov imajo kozmogeni izvor.

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 neonske 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 toplotno 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 prezračevalni sistemi uporabite radioaktivni izotop argona.

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

Potapljači dihajo mešanico helija in kisika, kar omogoča znatno podaljšanje časa bivanja pod vodo in dramatično oslabi boleče pojave, ki jih povzroča sprememba tlaka pri dvigovanju na površino.

Tekoči helij Uporablja se 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 izdelavo detektorjev puščanja v nizkih in visokotlačnih napravah.