• ก๊าซมีตระกูลคืออะไร?
• การค้นพบก๊าซมีตระกูล
• ลักษณะของก๊าซมีตระกูล
• ทำไมพวกเขาถึงเรียกว่าก๊าซมีตระกูล?
• การใช้และการใช้งานของก๊าซมีตระกูล
• ตัวอย่างของก๊าซมีตระกูล

เราอธิบายว่าก๊าซมีตระกูลคืออะไร ค้นพบอย่างไร ใช้งานอย่างไร ใช้งานอย่างไร ลักษณะอื่นๆ และตัวอย่าง

ก๊าซมีตระกูลเช่นฮีเลียมมีความปลอดภัยสูงเนื่องจากมีปฏิกิริยาต่ำ

ก๊าซมีตระกูลคืออะไร?

ใน เคมีเรียกว่า ก๊าซมีตระกูล หรือ ก๊าซเฉื่อย เรียกว่า เซตของ องค์ประกอบทางเคมี ที่ประกอบเป็นหมู่ 18 (VIIIA) ของ ตารางธาตุ ขององค์ประกอบ

ลักษณะสำคัญของพวกมันที่เหมือนกันคือระดับการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ต่ำมาก กล่าวคือ มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาต่ำ โมเลกุล Y สารประกอบ กับองค์ประกอบอื่นๆ อันที่จริงมีสารประกอบจากก๊าซมีตระกูลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ต่างจากธาตุส่วนใหญ่ที่รู้จักซึ่งสามารถสร้างปริมาณมากขึ้นได้ สารประกอบทางเคมี.

ในเงื่อนไขของ อุณหภูมิ Y ความดัน ก๊าซมีตระกูลทั่วไปคือ สาร monatomic gaseous (นั่นคือ ประกอบด้วยก๊าซเดี่ยว อะตอม). หลายคนมีอยู่ในสัดส่วนที่แตกต่างกันใน อากาศ ที่บูรณาการ บรรยากาศ.

แม้จะมีปฏิกิริยาเคมีต่ำ หรือบางครั้งเป็นผลที่ตามมา องค์ประกอบเหล่านี้มีการใช้งานที่หลากหลายมากใน อุตสาหกรรมและมักจะผลิตเป็นจำนวนมาก

การค้นพบก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูลส่วนใหญ่ถูกค้นพบในช่วงศตวรรษที่ 19 อันเป็นผลมาจากการศึกษาเกี่ยวกับ ดวงอาทิตย์ โดย Pierre Janssen (ฝรั่งเศส, 1824-1907) และ Joseph Norman Lockyer (อังกฤษ, 1836-1920) นักดาราศาสตร์เหล่านี้ค้นพบฮีเลียม ซึ่งตั้งชื่อตามคำภาษากรีก (Helios) สำหรับเขา ดาว.

ความประหลาดใจที่ คุณสมบัติ ลักษณะขององค์ประกอบใหม่นี้เปิดประตูสู่การค้นหาองค์ประกอบอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน นี่คือวิธีที่ค้นพบคริปทอน นีออน และอาร์กอน จากการศึกษาทางเคมีของอากาศ

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักวิจัยชาวอังกฤษ Lord Rayleigh (1842-1919) และ William Ramsay (1852-1916) ได้ตั้งสมมติฐานการมีอยู่ร่วมกันของก๊าซมีตระกูล ซึ่งพวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขา ทางกายภาพ และเคมี เฉพาะในศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่การผลิตทางอุตสาหกรรมของก๊าซเหล่านี้เริ่มขึ้นในวงกว้าง เนื่องจากมีการค้นพบคุณสมบัติและการใช้งานมากขึ้น

ลักษณะของก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูล เช่น อาร์กอน สามารถใช้ในอุตสาหกรรมกับเลเซอร์อันทรงพลังได้

โดยทั่วไป ก๊าซมีตระกูลมีลักษณะดังนี้:

• มีปฏิกิริยาเคมีเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย กล่าวคือ ไม่เกิดปฏิกิริยาง่าย เนื่องจากชั้นอิเล็กทรอนิกส์หรือระดับพลังงานสุดท้ายนั้นเต็มอยู่เสมอ
• ปราศจาก สี, กลิ่นและรส
• แนะนำ จุดหลอมเหลว Y เดือด ใกล้มากและต่ำมาก โดยมีความแตกต่างเพียง 10 ºC ดังนั้นพวกมันจึงอยู่ใน สถานะก๊าซแม้ว่าจะแปลงเป็น .ได้ ของเหลว ในช่วงอุณหภูมิที่แม่นยำมากเท่านั้น
• ทำตัวเป็นก๊าซในอุดมคติภายใต้สภาวะปกติของความดันและอุณหภูมิ (1atm และ 0 ºC.) กล่าวคือสามารถถือได้ว่า อนุภาค พวกเขาไม่มีปฏิสัมพันธ์และสอดคล้องกับสมการสถานะสำหรับก๊าซในอุดมคติ:
  

ที่ไหน:

• • ป. มันแสดงถึงความดันของก๊าซและแสดงเป็นบรรยากาศ (atm) หรือหน่วยเทียบเท่า
  • วี หมายถึง ปริมาณ ของก๊าซและแสดงเป็นลิตร (L) หรือหน่วยเทียบเท่า
  • น. หมายถึงปริมาณของสารในก๊าซและแสดงเป็น ไฝ (โมล).
  • ร. เป็นค่าคงที่แก๊สในอุดมคติและมีค่าเท่ากับ 8.314 จูล / โมลเคลวิน (J / mol K)
  • ต. มันแสดงถึงอุณหภูมิของก๊าซและแสดงเป็นเคลวิน (K) หรือหน่วยเทียบเท่า
• ในกรณีของฮีเลียมจะมีคุณสมบัติเฉพาะอย่างยิ่ง คือ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าสารที่ทราบ เป็นองค์ประกอบเดียวที่แสดงภาวะ superfluidity (สถานะของของไหลที่ไม่มีอยู่) ความหนืดกล่าวคือไหลไม่มีแรงเสียดทาน) และไม่สามารถแปลงเป็น .ได้ แข็ง ภายใต้สภาวะความดันมาตรฐาน

ทำไมพวกเขาถึงเรียกว่าก๊าซมีตระกูล?

ในขั้นต้น ธาตุเหล่านี้ถูกเรียกว่า "ก๊าซเฉื่อย" หรือ "ก๊าซหายาก" เนื่องจากในขณะนั้นคิดว่าเป็นองค์ประกอบเฉื่อยทางเคมีโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงหายากมากในโลก จักรวาล. คุณสมบัติทั้งสองกลายเป็นเท็จ

ปัจจุบันนิยมใช้ "ก๊าซมีตระกูล" คำแปลของ "เอเดลกัส", ศัพท์ภาษาเยอรมันที่นักเคมี Hugo Erdmann (1862-1910) ทำพิธีล้างบาปในปี 1898 Erdmann ใช้ชื่อนี้จาก" โลหะชั้นสูง "เช่นทองคำซึ่งมีปฏิกิริยาต่ำมาก. ก๊าซเหล่านี้ก็เช่นกัน

การใช้และการใช้งานของก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูลต่างๆ เช่น นีออน สามารถนำมาใช้กับโคมไฟได้

องค์ประกอบเหล่านี้มีประโยชน์มากมายสำหรับ มนุษย์, เช่น:

• ฉนวน เนื่องจากมีความไวต่อปฏิกิริยาต่ำ จึงเป็นไปได้ที่จะใช้สารเหล่านี้เพื่อให้มีสารที่มีปฏิกิริยารุนแรงหรือเป็นอันตราย
• สารทำความเย็นแบบไครโอเจนิค ผ่านกระบวนการที่สกัด ความร้อน และลด ความดัน, ก๊าซจะเปลี่ยนเป็นของเหลว และของเหลวเหล่านี้เหมาะสำหรับเก็บเครื่องจักรที่บอบบางเช่น แม่เหล็ก ตัวนำยิ่งยวดหรืออุปกรณ์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ ฮีเลียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อการนี้
• ส่วนประกอบระบายอากาศ ฮีเลียมผสมกับก๊าซอื่น ๆ ถูกใช้ในถังของนักบินอวกาศและนักดำน้ำ เนื่องจากช่วยลดผลกระทบของยาเสพติดที่เรียกว่า "อาการป่วยในเชิงลึก" ซึ่งเกิดจากความเข้มข้นของก๊าซในเลือดและเนื้อเยื่อสูง เนื่องจากฮีเลียมมีความสามารถในการละลายต่ำ จึงมีโอกาสทะลุผ่านได้น้อยกว่า เยื่อหุ้มเซลล์.
• เต็มไปด้วยลูกโป่งพองหรือเรือบิน ฮีเลียมสามารถใช้เพื่อขยายลูกโป่งได้ เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าอากาศและปลอดภัยมาก ใช้แทนไฮโดรเจนได้อย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งไวไฟสูง
• แสงสว่าง. นีออน, ซีนอน, อาร์กอนและคริปทอนสามารถใช้และเติมด้วยหลอดไส้เพื่อสร้างสีเฉพาะของ แสงสว่างในสิ่งที่เราเรียกกันทั่วไปว่า "ไฟนีออน"
• เพื่อทำเลเซอร์ มักใช้ในการผ่าตัดหรือกระบวนการทางอุตสาหกรรม

ตัวอย่างของก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูลมีเพียงเจ็ด:

• ฮีเลียม (เขา). เป็นองค์ประกอบที่มีมากเป็นอันดับสองในจักรวาลที่รู้จัก วิธีหนึ่งที่จะได้รับมันมาจากผลคูณของปฏิกิริยาไฮโดรเจนฟิวชันในหัวใจของ ดวงดาว. มีลักษณะเฉพาะในการเปลี่ยนเสียงของมนุษย์เมื่อสูดดมและเบากว่าอากาศมาก
• นีออน (เน). องค์ประกอบอื่นมากมายในจักรวาลที่รู้จัก ใช้ทำหลอดฟลูออเรสเซนต์เพื่อให้เป็นสีแดง ใช้ในการผลิตโทรทัศน์โดยเฉพาะ นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเลเซอร์ He-Ne
• อาร์กอน (อาร์). หนึ่งในก๊าซทั่วไปในอากาศที่เราหายใจเข้าไป มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะฉนวนอุตสาหกรรมและในการผลิตเลเซอร์
• คริปทอน (Kr). แม้ว่าจะเป็นก๊าซมีตระกูล แต่ก็สามารถทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนและสารอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงอื่นๆ อีกสองสามชนิด และมีไอโซโทปที่เสถียรหกไอโซโทปและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีสิบเจ็ดไอโซโทป
• ซีนอน (Xe) เป็นก๊าซที่มีมวลมาก มีปรากฏเป็นร่องรอยในชั้นบรรยากาศของโลกเท่านั้น เป็นก๊าซมีตระกูลชนิดแรกที่มีการสังเคราะห์เทียม
• เรดอน (Rn). ผลของการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี เช่น เรเดียมหรือแอกทิเนียม (เพราะเหตุนั้นจึงเรียกแต่ก่อนว่า แอคตินอน) เป็นก๊าซมีตระกูลแต่มีกัมมันตภาพรังสี ซึ่งไอโซโทปที่เสถียรที่สุดสามารถอยู่ได้นานสูงสุด 3.8 วันก่อนจะสลายตัวเป็นพอโลเนียม-218
• โอกาเนสัน (อ็อก). เรียกอีกอย่างว่า eka-emanationununoctium (Uuo) หรือธาตุ 118 ก๊าซมีตระกูลลึกลับนี้มีกัมมันตภาพรังสีสูงและมีแหล่งกำเนิดสังเคราะห์ กล่าวคือไม่มีอยู่ใน ธรรมชาติ. มันถูก "ค้นพบ" ในปี 2545