گاز نجیب

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

گازهای نجیب[۱] (یا گازهای کمیاب یا گازهای بی‌اثر) که بی‌بو و بی‌رنگ هستند، به عنصرهای هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، گزنون، رادون و آن‌ان‌اکتیوم گفته می‌شود که همه در دمای اتاق گازی هستند و در گروه A8 جدول مندلیف قرار دارند. به استثنای هلیوم، تمام گازهای نجیب دارای آرایش الکترونی خارجی ns2 np6 هستند که آرایش‌های بسیار پایدارند.

تمامی این گازها تک اتمی هستند و به مقدار کم در اتمسفر یافت می‌شوند. (تنها حدود یک درصد حجم هوا را تشکیل می‌دهند). در بین گازهای بی‌اثر، رادون عنصری رادیواکتیو و خطرناک است. گازهای بی‌اثر بیشترین انرژی یونیزاسیون را داشته و الکترونگاتیویته آنها بسیار کم و ناچیز است. این گازها نقطه ذوب پایینی دارند (هلیوم کمترین مقدار نقطه ذوب را دارد) و همگی در هوای اتاق به شکل گاز هستند.

تا سال ۱۹۶۰ تصور می‌شد که این گازها به علت داشتن عدد اکسیداسیون برابر «صفر» بی‌اثر هستند و تمایل به تشکیل ترکیب ندارند. تمامی گازهای نجیب ماکزیمم تعداد الکترون را در لایه بیرونی (آخر) الکترونی خود دارا بوده (گاز هلیم ۲ و بقیه گازها ۸ الکترون) و تمایل اندکی به گرفتن یا از دست دادن الکترون دارند که همین خاصیت موجب پایداری آنها شده است. در مورد گازهای هلیوم، نئون و آرگون ترکیب شناخته شده‌ای ثبت نشده ولی کریپتون در واکنش با فلوئورین تشکیل ماده جامد بی‌رنگی می‌دهد. زنون هم تشکیل ترکیبات زیادی با اکسیژن و فلوئورین ایجاد می‌کند.

گازهای نجیب در حال تابش، از راست به چپ: زنون، کریپتون، آرگون، نئون، هلیوم

خوﺍص و ترکیب‌ها[ویرایش]

تا سال ۱۹۶۲ تصور می‌رفت که ﺍین گازها در وﺍقع ﺍز نظر فعالیت شیمیایی بی‌اثرند، ولی در ﺁن سال مارسلین بارتلت با تهیه ترکیبی به فرمول O2PtF6 (بلورهای قرمز نارنجی) و با توجه به اینکه انرژی یونش Xe , O2 بهم نزدیک است (حدود ۲۷۹ کیلوکالری بر مول) به فکر تهیه O2PtF6 ﺍفتاد و سرﺍنجام ﺁن رﺍ به صورت بلورهای زرد رنگ بدست ﺁورد. به تدریج ترکیبهای دیگری ﺍز Xe بدست ﺁمد که بیشتر ﺁنها رﺍ می‌توان از XeF6 (که خود مانند سایر فلوئوریدهای زنون ﺍز ترکیب مستقیم در دمای قوس الکتریکی حاصل می‌شوند) بدست ﺁورد. فرمول و ساختار برخی ﺍز ﺍین ترکیبها در جدول زیر نشان دﺍده شده ﺍست.

منبع اصلی گازهای نجیب اتمسفری[ویرایش]

بر اساس تئوری‌های فعلی، گاز آرگون موجود در اطراف زمین از ماگماهای آتش‌فشانی تولید شده است، اما دانشمندان مؤسسه پلی‌تکنیک رنسلیر در نیویورک که نتایج بررسی‌های خود را در مجله نیچر منتشر کرده‌اند، پژوهش‌های تازه‌ای را در این باره انجام داده‌اند. پژوهشگران فرضیه‌ای را مطرح کردند مبنی بر این که این گاز می‌توانسته از پوسته اقیانوسی آزاد شده باشد. در حقیقت پوسته اقیانوسی برعکس پوسته زمینی از کانی‌هایی ساخته شده است که غنی از آرگون هستند.

روش تهیه[ویرایش]

آرگون، نئون، کریپتون و زنون نخستین بار بین سالهای ۱۸۹۴ تا ۱۸۹۸ توسط ویلیام رمزی، جان استرات و ترﺍورس ﺍز رﺍه تقطیر جزﺀ به جزﺀ هوای مایع بدست ﺁمدند. رادون ﺍز رﺍه واکنش‌های واپاشی رادیواکتیوی توریوم و رادیوم توسط فردریک دورن در سال ۱۹۰۰ کشف شد.

کاربردهای مهم[ویرایش]

  • ساخت لامپ‌های تابلوهای تزئینی فروشگاه‌ها (گاز هلیوم رنگ زرد، نئون قرمز، آرگون قرمز یا آبی، کریپتون سبز مایل به آبی، و زنون رنگ آبی متمایل به سبز ایجاد می‌کند)
  • افزودن به اکسیژن برای تهیه هوای مورد نیاز برای تنفس غواصان
  • رقیق کردن اکسیژن برای تنفس بیماران مبتلا به آسم

منابع[ویرایش]

  1. گاز نجیب از واژه‌های مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی به جای Noble Gas در انگلیسی و در حوزهٔ شیمی است. «فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان ـ دفتر پنجم، بخش لاتین». فرهنگستان زبان و ادب فارسی. ۷۵. بازبینی‌شده در ۲ فروردین ۱۳۹۱. 
جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ گاز نجیب موجود است.