Инертные газы

Определение "Инертные газы" в Большой Советской Энциклопедии


Инертные газы, благородные газы, редкие газы, химические элементы, образующие главную подгруппу 8-й группы периодической системы Менделеева: гелий Не (атомный номер 2), неон Ne (10), аргон Ar (18), криптон Kr (36), ксенон Xe (54) и радон Rn (86). Из всех Инертные газы только Rn не имеет стабильных изотопов и представляет собой радиоактивный химический элемент.


Название Инертные газы отражает химическую инертность элементов этой подгруппы, что объясняется наличием у атомов Инертные газы устойчивой внешней электронной оболочки, на которой у Не находится 2 электрона, а у остальных Инертные газы по 8 электронов. Удаление электронов с такой оболочки требует больших затрат энергии в соответствии с высокими потенциалами ионизации атомов Инертные газы (см. таблицу).


Из-за химической инертности Инертные газы долгое время не удавалось обнаружить, и они были открыты только во 2-й половине 19 в. К открытию первого Инертные газы — гелия — привело проведённое в 1868 французом Ж. Жансеном и англичанином Н. Локьером спектроскопическое исследование солнечных протуберанцев. Остальные Инертные газы были открыты в 1892—1908.


Инертные газы постоянно присутствуют в свободном виде в воздухе. 1 м3 воздуха при нормальных условиях содержит около 9,4 л Инертные газы, главным образом аргона (см. таблицу). Кроме воздуха, Инертные газы присутствуют в растворённом виде в воде, содержатся в некоторых минералах и горных породах. Гелий входит в состав подземных газов и газов минеральных источников. Остальные стабильные Инертные газы получают из воздуха в процессе его разделения. Источником радона служат радиоактивные препараты урана, радия и др. После использования стабильные Инертные газы вновь возвращаются в атмосферу и поэтому их запасы (кроме лёгкого Не, который постепенно рассеивается из атмосферы в космическом пространстве) не уменьшаются.



Молекулы Инертные газы одноатомны. Все Инертные газы не имеют цвета, запаха и вкуса; бесцветны они в твёрдом и жидком состоянии. Наличие заполненной внешней электронной оболочки обусловливает не только высокую химическую инертность Инертные газы, но и трудности получения их в жидком и твёрдом состояниях (см. таблицу). Другие физические свойства Инертные газы см. в статьях об отдельных элементах.




Эле­мент

Атомная масса

Содер­жание в воздухе, об. %

Атомные радиусы,




Первые потенциалы ионизации, в

При 1 атм. (~100 кн/м2)

по А. Бонди

по В. И. Лебедеву

tпл, °С

tкип, °С

Не

4,0026

4,6·10-4

1,40

0,291

24,58

—272,6*

—268,93

Ne

20,179

1,61·10-3

1,54

0,350

21,56

—248,6

—245,9

Ar

39,948

0,9325

1,88

0,690

15,76

—189,3

—185,9

Kr

83,80

1,08·10-4

2,02

0,795

14,00

—157,1

—153,2

Xe

131,30

8·10-6

2,16

0,986

12,13

—111,8

—108,1

Rn

222**

6·10-18



1,096

10,75

около —71

около —63

  *При 26 атм. (~2,6 Мн/м2). **Массовое число наиболее долгоживущего изотопа.


Долгое время попытки получить химические соединения Инертные газы оканчивались неудачей. Положить конец представлениям об абсолютной химической недеятельности Инертные газы удалось канадскому учёному Н. Бартлетту, который в 1962 сообщил о синтезе соединения Xe с PtF6. В последующие годы было получено большое число соединений Kr, Xe и Rn, в которых Инертные газы имеют степени окисления +1, +2, +4, +6 и +8. При этом существенно, что для объяснения строения этих соединений не потребовалось принципиально новых представлений о природе химической связи, и связь в соединениях Инертные газы хорошо описывается, например, методом молекулярных орбиталей (см. Валентность, Молекулярных орбиталей метод). Из-за быстрого радиоактивного распада Rn его соединения получены в ничтожно малых количествах и состав их установлен ориентировочно. Соединения Xe значительно стабильнее соединений Kr, а получить устойчивые соединения Ar и более лёгких Инертные газы пока не удалось. В большинстве реакций Инертные газы участвует фтор: одни вещества получают, действуя на Инертные газы фтором или фторсодержащими агентами (SbF5, PtF6 и т. д.), другие образуются при разложении фторидов Инертные газы Имеются указания на возможность протекания реакций Xe и Кr с хлором. Получены также окислы (Xe03, Xe04) и оксигалогениды Инертные газы


Кроме указанных выше соединений, Инертные газы образуют при низких температурах соединения включения. Так, все Инертные газы, кроме Не, дают с водой кристаллогидраты типа Хе×6Н2О, с фенолом тяжёлые Инертные газы дают соединения типа Хе×3С6Н5ОН и т. д.


Промышленное использование Инертные газы основано на их низкой химической активности или специфических физических свойствах. Примеры применения Инертные газы см. в статьях об отдельных элементах.


  Лит.: Финкельштейн Д. Н., Инертные газы, М., 1961; Фастовский В. Г., Ровинский А. Е., Петровский Ю. В., Инертные газы, М., 1964; Крамер Ф., Соединения включения, пер. с нем., М., 1958; Бердоносов С. С., Инертные газы вчера и сегодня, М., 1966; Соединения благородных газов, пер. с англ., М., 1965; Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Современная неорганическая химия, пер. с англ., ч. 2, М., 1969; Дяткина М. Е., Электронное строение соединений инертных газов, «Журнал структурной химии», 1969, т. 10, № 1, с. 164.
  С. С. Бердоносов.




"БСЭ" >> "И" >> "ИН" >> "ИНЕ"

Статья про "Инертные газы" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 265 раз
Бургер двойного помола
Пицца в чугунной сковородке

TOP 20