edelgase

Chemie

2022

Wir erklären, was Edelgase sind, wie sie entdeckt wurden, was ihre Verwendungen, Anwendungen, andere Eigenschaften und Beispiele sind.

Edelgase wie Helium sind aufgrund ihrer geringen Reaktivität sehr sicher.

Was sind Edelgase?

In Chemie, heißt Edelgase oder Inertgase zu einer Menge von chemische Elemente die Gruppe 18 (VIIIA) der Periodensystem der Elemente.

Ihr gemeinsames Hauptmerkmal ist ihre sehr geringe chemische Reaktivität, d. h. ihre geringe Neigung zur Bildung Moleküle Ja Verbindungen mit anderen Elementen. Tatsächlich gibt es nur eine kleine Anzahl von Verbindungen aus Edelgasen, im Gegensatz zu den meisten bekannten Elementen, die eine größere Menge bilden können Chemische Komponenten.

Unter Bedingungen von Temperatur Ja Druck gängige Edelgase sind Substanzen einatomig gasförmig (d. h. aus einem einzigen Atom). Viele von ihnen sind in unterschiedlichen Anteilen in der Luft das integriert die Atmosphäre.

Trotz oder teilweise infolge ihrer geringen chemischen Reaktivität haben diese Elemente sehr unterschiedliche Anwendungen in der Industrie, und werden in der Regel in Massenproduktion hergestellt.

Entdeckung von Edelgasen

Die meisten Edelgase wurden im 19. Jahrhundert als Folge von Studien über die Sonne von Pierre Janssen (Französisch, 1824-1907) und Joseph Norman Lockyer (Britisch, 1836-1920). Diese Astronomen entdeckten Helium, benannt nach dem griechischen Wort (Helios) für ihn Stern.

Die Überraschung bei der Eigenschaften Die Eigenschaften dieses neuen Elements öffneten die Türen für die Suche nach ähnlichen Elementen. So wurden Krypton, Neon und Argon aus der chemischen Untersuchung der Luft entdeckt.

Gegen Ende des 19. Jahrhunderts postulierten die britischen Forscher Lord Rayleigh (1842-1919) und William Ramsay (1852-1916) die gemeinsame Existenz von Edelgasen, mit denen sie den Nobelpreis erhielten für Physisch und Chemie. Erst im 20. Jahrhundert begann die industrielle Produktion dieser Gase in großem Maßstab, als mehr ihrer Eigenschaften und Verwendungen entdeckt wurden.

Edelgaseigenschaften

Edelgase wie Argon können in leistungsstarken Lasern industriell genutzt werden.

Im Allgemeinen zeichnen sich Edelgase aus durch:

  • Sie weisen eine geringe oder keine chemische Reaktivität auf, dh sie reagieren nicht leicht. Dies liegt daran, dass seine letzte elektronische Schicht oder Energieebene immer voll ist.
  • Sei frei von Farbe, riechen und schmecken.
  • Einführen Schmelzpunkte Ja Sieden sehr nah und sehr niedrig, mit kaum 10 ºC Unterschied, also sind sie fast immer in Gaszustand, obwohl sie umgewandelt werden können in flüssig nur in sehr genauen Temperaturbereichen.
  • Verhalten sich unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen (1 atm und 0 ºC) wie ideale Gase. Das heißt, es kann angenommen werden, dass ihre Partikel Sie interagieren nicht und erfüllen die Zustandsgleichung für ideale Gase:

Wo:

    • P. Er stellt den Druck des Gases dar und wird in Atmosphären (atm) oder äquivalenten Einheiten ausgedrückt.
    • V. Repräsentiert die Volumen Gas und wird in Liter (L) oder gleichwertigen Einheiten ausgedrückt.
    • n. Stellt die Stoffmenge im Gas dar und wird ausgedrückt in Maulwürfe (Mol).
    • R. Sie ist die ideale Gaskonstante und hat einen Wert von 8,314 Joule/mol Kelvin (J/mol K).
    • T. Sie stellt die Temperatur des Gases dar und wird in Kelvin (K) oder äquivalenten Einheiten ausgedrückt.
  • Im Fall von Helium hat es ganz besondere Eigenschaften: Es hat einen niedrigeren Schmelz- und Siedepunkt als jede bekannte Substanz, es ist das einzige Element, das Suprafluidität aufweist (ein Zustand der Flüssigkeit, der nicht vorhanden ist). Viskosität, d. h. es fließt reibungsfrei) und lässt sich nicht in fest unter Standarddruckbedingungen.

Warum heißen sie Edelgase?

Anfangs wurden diese Elemente als "Inertgase" oder "Seltengase" bezeichnet, da man damals dachte, dass sie chemisch völlig inerte und daher auf der Welt sehr selten seien. Universum. Beide Merkmale stellten sich als falsch heraus.

Heutzutage werden "Edelgase" bevorzugt, Übersetzung von "Edelgas“, der deutsche Begriff, mit dem der Chemiker Hugo Erdmann (1862-1910) sie 1898 taufte. Diesen Namen leitete Erdmann von den „Edelmetallen“ wie Gold ab, deren Reaktivität sehr mäßig ist. So wie Gold dazu neigte, rein zu bleiben und seinen Adel zu bewahren, so taten dies auch diese Gase.

Verwendungen und Anwendungen von Edelgasen

In Lampen können verschiedene Edelgase wie Neon verwendet werden.

Diese Elemente haben zahlreiche Verwendungen für die menschliches Wesen, wie zum Beispiel:

  • Isolatoren Aufgrund ihrer geringen Reaktivität ist es möglich, sie zur Aufnahme hochreaktiver oder gefährlicher Stoffe einzusetzen.
  • Kryogene Kältemittel. Durch Prozesse, die extrahieren Wärme und verringern Sie die Druck, Gase werden in Flüssigkeiten umgewandelt, und diese Flüssigkeiten sind ideal für die Aufbewahrung empfindlicher Maschinen wie Magnete Supraleiter oder Kernspinresonanzgeräte. Helium wird zu diesem Zweck häufig verwendet.
  • Atmungsaktive Komponente. In den Tanks von Astronauten und Tauchern wird Helium gemischt mit anderen Gasen verwendet, da es die narkotische Wirkung der sogenannten "Tiefenkrankheit" reduziert, die durch eine hohe Konzentration von Gasen in Blut und Gewebe verursacht wird. Da Helium eine schlechte Löslichkeit hat, ist es weniger wahrscheinlich, dass es durch Zellmembranen.
  • Gefüllt mit aufblasbaren Ballons oder Luftschiffen. Helium kann zum Aufblasen von Ballons verwendet werden, da es leichter als Luft und sehr sicher ist, ein perfekter Ersatz für Wasserstoff, der hochentzündlich ist.
  • Erleuchtung. Neon, Xenon, Argon und Krypton können verwendet und mit Glühbirnen gefüllt werden, um bestimmte Farben von . zu erzeugen hell, in dem, was wir normalerweise "Neonlichter" nennen.
  • Laser zu machen. Sie werden häufig in Praxen oder industriellen Verfahren eingesetzt.

Beispiele für Edelgase

Die Edelgase sind nur sieben:

  • Helium (He). Es ist das zweithäufigste Element im bekannten Universum. Eine Möglichkeit, es zu erhalten, ist das Produkt von Wasserstofffusionsreaktionen im Herzen der Sterne. Es hat die Besonderheit, dass es beim Einatmen die menschliche Stimme verändert und viel leichter als Luft ist.
  • Neon (Ne). Ein weiteres reichlich vorhandenes Element im bekannten Universum. Es wird zur Herstellung von Leuchtstofflampen verwendet, da es ihnen eine rote Farbe verleiht. Es wird insbesondere bei der Herstellung von Fernsehgeräten verwendet. Es wird auch häufig bei der Herstellung des He-Ne-Lasers verwendet.
  • Argon (Ar). Es ist eines der häufigsten Gase in der Atemluft und wird häufig als industrieller Isolator und zur Herstellung von Lasern verwendet.
  • Krypton (Kr). Obwohl es ein Edelgas ist, kann es mit Fluor und einigen anderen hochelektronegativen Substanzen reagieren und hat sechs stabile Isotope und siebzehn radioaktive Isotope.
  • Xenon (Xe). Es ist ein sehr schweres Gas, das nur in Spuren in der Erdatmosphäre vorhanden ist. Es war das erste der Edelgase, das künstlich synthetisiert wurde.
  • Radon (Rn). Folge des radioaktiven Zerfalls von Elementen wie Radium oder Actinium (deshalb hieß es früher Aktinon), ist ein edles, aber radioaktives Gas, dessen stabilstes Isotop maximal 3,8 Tage überdauern kann, bevor es zu Polonium-218 zerfällt.
  • Oganeson (Og). Auch genannt eka-emanation, Ununoctium (Uuo) oder Element 118, dieses mysteriöse Edelgas ist hochradioaktiv und synthetischen Ursprungs, d Natur. Es wurde 2002 "entdeckt".
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