Седьмой класс → Элементы, соединения и смеси ↓
Благородные газы и их свойства
Введение в благородные газы
Благородные газы — это группа химических элементов с похожими свойствами. Эти элементы находятся в 18-й группе периодической таблицы. Благородные газы включают в себя гелий (He
), неон (Ne
), аргон (Ar
), криптон (Kr
), ксенон (Xe
) и радон (Rn
). Эти газы бесцветны, без запаха, безвкусны и негорючие в стандартных условиях.
Характеристики благородных газов
Уникальной особенностью благородных газов является то, что они очень мало реактивны. Это означает, что они неохотно образуют соединения с другими элементами. Это отсутствие реактивности объясняется тем, что они имеют полные внешние оболочки электронов, делая их чрезвычайно стабильными. Например, гелий имеет два электрона на внешней оболочке, которая заполнена, в то время как другие благородные газы имеют восемь электронов.
Почему благородные газы нереактивны?
Чтобы понять, почему благородные газы нереактивны, нужно изучить электронные оболочки. Электроны располагаются слоями, называемыми "оболочками", вокруг ядра атома. Атомы более стабильны, когда их внешние оболочки полные. Большинство атомов приобретают, теряют или делятся электронами, чтобы достичь полной внешней оболочки и стать стабильными.
У благородных газов уже есть естественно заполненные внешние электронные оболочки. Отсутствие необходимости приобретать, терять или делиться электронами делает их очень стабильными и нереактивными. Например, Неон
имеет электронную конфигурацию 2, 8; ему не нужны дополнительные электроны. Его внешняя оболочка заполнена.
Ежедневное использование благородных газов
Хотя благородные газы нереактивны, у них есть множество важных применений:
- Гелий: используется в воздушных шарах и самолетах, поскольку легче воздуха и негорючий.
- Неон: используется в неоновых вывесках для рекламы, поскольку он излучает яркое свечение при пропускании электрического тока.
- Аргон: используется для предотвращения реакции вольфрамовой нити в лампочках с кислородом.
Визуальные примеры благородных газов
Шары, наполненные гелием
Гелий обычно используется для наполнения воздушных шаров. Поскольку гелий легче воздуха, воздушные шары, наполненные гелием, плавают.
Больше интересных фактов о благородных газах
Хотя благородные газы в целом нереактивны, они могут образовывать соединения в определенных условиях. Ученым удалось создать соединения с криптоном, ксеноном и радоном в специфических лабораторных условиях. Тем не менее, они редки и обычно не встречаются в природе.
Еще одно интересное свойство заключается в том, что некоторые благородные газы могут излучать свет при прохождении через них электричества. Это свойство используется в освещении и рекламе. Например, при прохождении электричества через неон он излучает яркий красно-оранжевый свет, который широко используется в неоновых вывесках.
Соединения и смеси, содержащие благородные газы
Разница между элементами, соединениями и смесями
Прежде чем обсуждать соединения и смеси с участием благородных газов, важно понять разницу:
- Элемент — это вещество, состоящее полностью из одного типа атома. Благородные газы — хорошие примеры чистых элементов.
- Соединение — это вещество, состоящее из двух или более различных типов атомов. Благородные газы редко образуют соединения, но существуют некоторые исключения.
- Смесь состоит из двух или более веществ, смешанных вместе, но не химически связанных. Благородные газы могут быть частью смеси, но сохраняют свои индивидуальные свойства.
Научная нотация благородных газов
Давайте изучим научную нотацию, используемую для описания благородных газов, сосредоточившись на гелии и неоне:
Гелий (He): Атомный номер 2, Электронная конфигурация = 1s²
Неон (Ne): Атомный номер 10, Электронная конфигурация = 1s² 2s² 2p⁶
Роль благородных газов в атмосфере
Благородные газы составляют очень небольшую часть атмосферы Земли, но они играют очень важную роль. Например, аргон составляет около 0.93% атмосферы и важен для обеспечения инертной атмосферы при сварке.
Заключение: Понимание благородных газов
Вкратце, благородные газы — это удивительная группа элементов с уникальными свойствами. Их полные электронные оболочки делают их нереактивными, но они имеют значимые применения в повседневной жизни, от обеспечения плавучести шаров до помощи в освещении неоновых вывесок. Понимание благородных газов дает представление о более широком мире химии и компонентах, составляющих нашу вселенную.