cēlgāzes

Ķīmija

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir cēlgāzes, kā tās tika atklātas, kādi ir to lietojumi, pielietojumi, citas īpašības un piemēri.

Cēlgāzes, piemēram, hēlijs, ir ļoti drošas to zemās reaģētspējas dēļ.

Kas ir cēlgāzes?

In ķīmija, ko sauc par cēlgāzēm vai inertajām gāzēm ķīmiskie elementi kas veido 18. (VIIIA) grupu Periodiskā tabula no elementiem.

To galvenā kopīgā īpašība ir ļoti zemā ķīmiskās reaktivitātes pakāpe, tas ir, to zemā veidošanās tendence molekulas Y savienojumi ar citiem elementiem. Faktiski ir tikai neliels savienojumu kopums no cēlgāzēm, atšķirībā no vairuma zināmo elementu, kas var veidot lielāku daudzumu ķīmiskie savienojumi.

Apstākļos, temperatūra Y Spiediens izplatītas ir cēlgāzes vielas monatomisks gāzveida (tas ir, sastāv no viena atoms). Daudzi no tiem atrodas dažādās proporcijās gaiss kas integrē atmosfēra.

Neskatoties uz to zemo ķīmisko reaktivitāti vai dažreiz tās rezultātā, šiem elementiem ir ļoti dažādi pielietojumi nozareun parasti tiek ražoti masveidā.

Cēlgāzu atklāšana

Lielākā daļa cēlgāzu tika atklātas 19. gadsimtā, veicot pētījumus par Saule Pjērs Jansens (franču valoda, 1824-1907) un Džozefs Normans Lokers (Lielbritānija, 1836-1920). Šie astronomi atklāja hēliju, kas nosaukts pēc grieķu vārda (Helios) viņam zvaigzne.

Pārsteigums plkst īpašības Šī jaunā elementa īpašības pavēra durvis citu līdzīgu elementu meklēšanai. Šādi no gaisa ķīmiskās izpētes tika atklāts kriptons, neons un argons.

19. gadsimta beigās britu pētnieki lords Reilijs (1842-1919) un Viljams Remzijs (1852-1916) postulēja kopīgu cēlgāzu eksistenci, ar ko viņi saņēma Nobela prēmiju. Fiziskā un ķīmija. Tikai 20. gadsimtā tika uzsākta šo gāzu rūpnieciskā ražošana plašā mērogā, jo tika atklāts vairāk to īpašību un izmantošanas veidu.

Cēlgāzes īpašības

Cēlgāzes, piemēram, argonu, var rūpnieciski izmantot jaudīgos lāzeros.

Kopumā cēlgāzes raksturo:

  • Ir neliela ķīmiskā reaktivitāte vai tās nav vispār, tas ir, tie nereaģē viegli. Tas ir tāpēc, ka tā pēdējais elektroniskais slānis vai enerģijas līmenis vienmēr ir pilns.
  • Esiet bez krāsa, smarža un garša.
  • Iepazīstināt kušanas punkti Y vārot ļoti tuvu un ļoti zemu, ar tikko 10 ºC atšķirību, tāpēc tie gandrīz vienmēr atrodas gāzveida stāvoklis, lai gan tos var pārveidot par šķidrums tikai ļoti precīzos temperatūras diapazonos.
  • Normālos spiediena un temperatūras apstākļos (1 atm un 0 ºC) uzvesties kā ideālas gāzes, tas ir, var uzskatīt, ka to daļiņas Tie nesadarbojas un atbilst ideālo gāzu stāvokļa vienādojumam:

Kur:

    • P. Tas atspoguļo gāzes spiedienu un ir izteikts atmosfērās (atm) vai līdzvērtīgās vienībās.
    • V. Pārstāv apjoms gāzes un ir izteikts litros (L) vai līdzvērtīgās vienībās.
    • n. Apzīmē vielas daudzumu gāzē un izsaka valūtās kurmji (mol).
    • R. Tā ir ideāla gāzes konstante, un tās vērtība ir 8,314 džouli / mol Kelvina (J / mol K).
    • T. Tas atspoguļo gāzes temperatūru un ir izteikts Kelvinos (K) vai līdzvērtīgās vienībās.
  • Hēlija gadījumā tam ir ļoti īpašas īpašības: tam ir zemākas kušanas un viršanas temperatūras nekā jebkurai zināmai vielai, tas ir vienīgais elements, kas rada superfluiditāti (šķidruma stāvokli, kas nepastāv. viskozitāte, tas ir, tas plūst bez berzes), un to nevar pārveidot par ciets standarta spiediena apstākļos.

Kāpēc tās sauc par cēlgāzēm?

Sākotnēji šie elementi tika saukti par "inertajām gāzēm" vai "retajām gāzēm", jo tajā laikā tika uzskatīts, ka tie bija ķīmiski pilnīgi inerti elementi un līdz ar to ļoti reti sastopami pasaulē. Visums. Abas pazīmes izrādījās nepatiesas.

Mūsdienās priekšroka tiek dota "cēlgāzēm", tulkojums "Edelgas", Vācu termins, ar kuru ķīmiķis Hugo Erdmans (1862-1910) viņus kristīja 1898. gadā. Erdmans ieguva šo nosaukumu no "cēlmetāliem", piemēram, zelta, kura reaktivitāte ir ļoti mērena. Tātad, tāpat kā zeltam bija tendence palikt tīram un saglabāt savu cēlumu, tāpat arī šīs gāzes.

Cēlgāzu lietojumi un pielietojumi

Lampās var izmantot dažādas cēlgāzes, piemēram, neonu.

Šiem elementiem ir daudz pielietojumu cilvēks, piemēram:

  • Izolatori To zemās reaģētspējas dēļ tos var izmantot, lai saturētu ļoti reaģējošas vai bīstamas vielas.
  • Kriogēnie aukstumnesēji. Izmantojot procesus, kas ekstrahē karstums un samaziniet Spiediens, gāzes pārvēršas šķidrumos, un šie šķidrumi ir ideāli piemēroti tādu delikātu iekārtu kā magnēti supravadītāji vai kodolmagnētiskās rezonanses iekārtas. Šim nolūkam plaši izmanto hēliju.
  • Elpojoša sastāvdaļa. Hēliju, kas sajaukts ar citām gāzēm, izmanto astronautu un ūdenslīdēju tvertnēs, jo tas samazina tā sauktās "dziļuma slimības" narkotisko efektu, ko izraisa augsta gāzu koncentrācija asinīs un audos. Tā kā hēlijam ir slikta šķīdība, ir mazāka iespēja, ka tas iziet cauri šūnu membrānas.
  • Pildīts ar piepūšamiem baloniem vai dirižabļiem. Hēliju var izmantot balonu piepūšanai, jo tas ir vieglāks par gaisu un ļoti drošs, lieliski aizstājot ūdeņradi, kas ir viegli uzliesmojošs.
  • Apgaismojums. Neonu, ksenonu, argonu un kriptonu var izmantot un piepildīt ar kvēlspuldzēm, lai iegūtu īpašas krāsas gaisma, ko mēs parasti saucam par "neona gaismām".
  • Lai izgatavotu lāzerus. Tos bieži izmanto operācijās vai rūpnieciskās procedūrās.

Cēlgāzu piemēri

Cēlgāzes ir tikai septiņas:

  • Hēlijs (Viņš). Tas ir otrs izplatītākais elements zināmajā Visumā. Viens no veidiem, kā to iegūt, ir ūdeņraža kodolsintēzes reakciju produkts zvaigznes. Tā īpatnība, ieelpojot, izmaina cilvēka balsi un ir daudz vieglāka par gaisu.
  • Neons (Neons). Vēl viens bagātīgs elements zināmajā Visumā. To izmanto dienasgaismas spuldžu izgatavošanai, jo tas piešķir tām sarkanu krāsu. To īpaši izmanto televizoru ražošanā. To plaši izmanto arī He-Ne lāzera ražošanā.
  • Argons (Ar). Viena no izplatītākajām gāzēm gaisā, ko elpojam, to plaši izmanto kā rūpniecisku izolatoru un lāzeru iegūšanā.
  • Kriptons (Kr). Lai gan tā ir cēlgāze, tā var reaģēt ar fluoru un dažām citām augstas elektronegativitātes vielām, un tai ir seši stabili izotopi un septiņpadsmit radioaktīvie izotopi.
  • Ksenons (Xe). Tā ir ļoti smaga gāze, kas Zemes atmosfērā atrodas tikai nelielās daļiņās. Tā bija pirmā no cēlgāzēm, kas tika mākslīgi sintezēta.
  • Radons (Rn). Tādu elementu kā rādija vai aktīnija radioaktīvās sabrukšanas rezultāts (tā iemesla dēļ to agrāk sauca aktinons), ir cēls, bet radioaktīva gāze, kuras stabilākais izotops var izturēt maksimāli 3,8 dienas, pirms sadalās par poloniju-218.
  • Oganesons (Og). Ko sauc arī par eka-emanācija, ununoktijs (Uuo) vai elements 118, šī noslēpumainā cēlgāze ir ļoti radioaktīva un sintētiskas izcelsmes, tas ir, tā nepastāv dabu. Tas tika "atklāts" 2002. gadā.
!-- GDPR -->