Plemeniti gasovi

Plemeniti ili inertni gasovi su elementi nulte grupe PSE. Kako imaju popunjen poslednji energetski nivo, gotovo uopšte ne reaguju. Helijum je element s najnižom tačkom topljenja. I ostali plemeniti gasovi imaju veoma niske tačke ključanja i topljenja u odnosu na atomsku masu. To je takođe posledica popunjenosti elektronskog omotača. Između atoma plemenitih gasova ne uspostavljaju se jače veze, tek nešto slabih Wan Der Walls-ovih veza.

Helijum

• atomski broj: 2
• A_r: 4,0026
• grupa: 0
• perioda: K
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 4,215 K
• T.T: 0,95 K pri 2,5 MPa
• gustina: 0,00001786g/cm³
• elektronegativnost: ?
• otkriće: Sir W. Ramsey, P. T. Cleve, N. Langet, 1895.
• lat. naziv: helium
• oksidaciona stanja: ?
• raspored elektrona po nivoima:2
• elektronska konfiguracija: 2s²
• atomski poluprečnik: 31 pm
• izotopi:
  1. He-3
     • zastupljenost u prirodi: 0,000137%
     • raspad: stabilan
  2. He-4
     • zastupljenost u prirodi: 99,999863%
     • raspad: stabilan
  3. He-5
     • raspad: stabilizacija izbacivanjem neutrona
     • vreme poluraspada: 3 * 10^-23s
     • raspada se na: He-4
  4. He-6
     • raspad: beta^-
     • vreme poluraspada: 807 ms
     • raspada se na: Li-6
  5. He-7
     • raspad: stabilizacija izbacivanjem neutrona
     • vreme poluraspada: 5 * 10^-21s
     • raspada se na: He-6
  6. He-8
     • raspad: beta^- i stabilizacija izbacivanjem neutrona
     • vreme poluraspada: 119 ms
     • raspada se na: Li-7
  7. He-9
     • raspad: stabilizacija izbacivanjem neutrona
     • vreme poluraspada: 7 * 10^-21s
     • raspada se na: He-8
  8. He-10
     • raspad: stabilizacija izbacivanjem neutrona
     • vreme poluraspada: 18 * 10^-21s
     • raspada se na: He-9

Neon

• atomski broj: 10
• A_r: 20,118
• grupa: 0
• perioda: L
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 27 K
• T.T: 24,5 K
• gustina: 0,0009g/cm³
• elektronegativnost: ?
• otkriće: Sir W. Ramsey, M. W. Travers, 1898.
• lat. naziv: neon
• oksidaciona stanja: ?
• raspored elektrona po nivoima:2, 8
• elektronska konfiguracija: [He]2s²2p⁶
• atomski poluprečnik: 51 pm
• izotopi:
  1. Ne-20
     • zastupljenost u prirodi: 99,5%
     • raspad: stabilan
  2. Ne-21
     • zastupljenost u prirodi: 0,3%
     • raspad: stabilan
  3. Ne-22
     • zastupljenost u prirodi: 0,2%
     • raspad: stabilan

Argon

• atomski broj: 18
• A_r: 39,95
• grupa: 0
• perioda: M
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 87 K
• T.T: 83,8 K
• gustina: 0,00179g/cm³
• elektronegativnost: ?
• otkriće: Sir W. Ramsey, M. W. Travers, 1898.
• lat. naziv: argon
• oksidaciona stanja: ?
• raspored elektrona po nivoima:2, 8, 8
• elektronska konfiguracija: [Ne]3s²3p⁶
• atomski poluprečnik: 71 pm
• izotopi:
  1. Ar-36
     • zastupljenost u prirodi: 0,037%
     • raspad: stabilan
  2. Ar-38
     • zastupljenost u prirodi: 0,063%
     • raspad: stabilan
  3. Ar-40
     • zastupljenost u prirodi: 99,9%
     • raspad: stabilan
  4. Sintetisani su izotopi Ar-37, 39, 42.

Kripton

• atomski broj: 36
• A_r: 83,8
• grupa: 0
• perioda: N
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 120 K
• T.T: 116 K
• gustina: 0,00375g/cm³
• elektronegativnost: 3,0
• otkriće: Sir W. Ramsey, M. W. Travers, 1898.
• lat. naziv: kripton
• oksidaciona stanja: +2
• raspored elektrona po nivoima:2, 8, 18, 8
• elektronska konfiguracija: [Ar]4s²3d¹⁰4p⁶
• atomski poluprečnik: 103 pm
• izotopi:
  1. Kr-80
     • zastupljenost u prirodi: 2,25%
     • raspad: stabilan
  2. Kr-82
     • zastupljenost u prirodi: 11,6%
     • raspad: stabilan
  3. Kr-83
     • zastupljenost u prirodi: 11,5%
     • raspad: stabilan
  4. Kr-84
     • zastupljenost u prirodi: 57%
     • raspad: stabilan
  5. Kr-86
     • zastupljenost u prirodi: 17,3%
     • raspad: stabilan
  6. Kr-78
     • zastupljenost u prirodi: 0,35%
     • raspad: duplo zarobljavanje elektrona
     • vreme poluraspada: 2,3 * 10²⁰ godina
     • raspada se na: Se-78
  7. Sintetisani su izotopi Kr-79, 81, 85.

Ksenon

• atomski broj: 54
• A_r: 131,29
• grupa: 0
• perioda: O
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 165 K
• T.T: 161,5 K
• gustina: 0,0059g/cm³
• elektronegativnost: 2,6
• otkriće: Sir W. Ramsey, M. W. Travers, 1898.
• lat. naziv: xenon
• oksidaciona stanja: +2, +4, +6, +8
• raspored elektrona po nivoima:2, 8, 18, 18, 8
• elektronska konfiguracija: [Kr]5s²4d¹⁰5p⁶
• atomski poluprečnik: 103 pm
• izotopi:
  1. Xe-126
     • zastupljenost u prirodi: 0,09%
     • raspad: stabilan
  2. Xe-128
     • zastupljenost u prirodi: 1,91%
     • raspad: stabilan
  3. Xe-129
     • zastupljenost u prirodi: 26,4%
     • raspad: stabilan
  4. Xe-130
     • zastupljenost u prirodi: 4,1%
     • raspad: stabilan
  5. Xe-131
     • zastupljenost u prirodi: 21,29%
     • raspad: stabilan
  6. Xe-132
     • zastupljenost u prirodi: 26,9%
     • raspad: stabilan
  7. Xe-134
     • zastupljenost u prirodi: 10,4%
     • raspad: stabilan
  8. Xe-124
     • zastupljenost u prirodi: 0,1%
     • raspad: duplo zarobljavanje elektrona
     • vreme poluraspada: 1,1 * 10¹⁷ godina
     • raspada se na: Te-124
  9. Xe-136
     • zastupljenost u prirodi: 8,9%
     • raspad: beta^-
     • vreme poluraspada: 2,36 * 10²¹ godina
     • raspada se na: Ba-136
  10. Sintetisani su izotopi Xe-125, 127, 133, 135.

Radon

• atomski broj: 86
• A_r: 222
• grupa: 0
• perioda: P
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: 211 K
• T.T: 202 K
• gustina: 0,0097g/cm³
• elektronegativnost: ?
• otkriće: F. E. Dorn, 1898.
• lat. naziv: radon
• oksidaciona stanja: +2, +6
• raspored elektrona po nivoima:2, 8, 18, 32, 18, 8
• elektronska konfiguracija: [Xe]6s²5d¹⁰4f¹⁴6p⁶
• atomski poluprečnik: 134 pm
• izotopi:
  1. Rn-222
     • zastupljenost u prirodi: 100%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 3,82 dana
     • raspada se na: Po-218
  2. Sintetisan je izotop Rn-211.

Ununoktijum

• atomski broj: 118
• A_r: 293
• grupa: 0
• perioda: Q
• blok: p
• osobine: inertan element
• agregatno stanje: gasovito
• T.K: ? K
• T.T: ? K
• gustina: ?g/cm³
• elektronegativnost: 2,2
• otkriće: Dubna, 2006.
• lat. naziv: ununoctium
• oksidaciona stanja: ?
• raspored elektrona po nivoima:2, 8, 18, 32, 32, 18, 8
• elektronska konfiguracija: [Rn]7s²6d¹⁰5f¹⁴7p⁶
• atomski poluprečnik: ? pm
• izotopi:
  1. Element je dobijen nuklearnom reakcijum kalcijuma i kalifornijuma.

Dobijanje

Plemeniti gasovi se nalaze u atmosferi u znatnijim količinama.

• He - 0,00046%
• Ne - 0,00116%
• Ar - 0,933%
• Kr - 0,0001%
• Xe - 0,000008%

Iz vazduha se izdvajaju postupkom frakcione destilacije tečnog vazduha. Radon ne dolazi u atmosferi. Ima ga izuzetno malo (zarobljen u uranovim rudama) i deo je procesa raspada urana. Nastaje radioaktivnim raspadom radijuma. I helijum se može naći u uranovim rudama, a potiče od alfa čestica koje nastaju prilikom radioaktivnih raspada, a koje su ustvari jezgra helijuma (He-4). Poslednji element 0-te grupe je sintetisan nedavno i to je ujedno i elemenat sa najvećim atomskim brojem u PSE i poslednji elemenat Q periode. Elementi koji slede posle njega imaće i nove (g) orbitale. Osma perioda (ako je bude bilo, jer su vremena poluraspada elemenata izuzetno kratka) imaće 50 elemenata.

Reakcije

Plemeniti gasovi ne reaguju pri običnim uslovima. Pri određenoj temperaturi i pritisku mogu ipak stvarati jedinjenja. Većinom su to jedinjenja sa fluorom kao najreaktivnijim elementom. Naime, porastom atomske težine inertnog gasa, elektroni mu postaju sve udaljeniji od jezgra. Pri posebnim uslovima oni mogu nagraditi neke komplekse. Tako je prvo poznato jedinjenja plemenitog gasa bio kompleks ksenona sa platinaheksafluoridom (XePtF₆). Uspelo je "natrati" i helijum, kripton i radon da reaguju.

Helijum u stanju plazme reaguje sa fluorom, folframom, živom, sumporom, jodom, fosforom.

Kripton reaguje sa flurom na temperaturi bliskoj tački ključanja azota.

Kr + F₂ -> KrF₂

Pri pritisku od 6 atmosfera ksenon reaguje sa fluorom.

Xe + F₂ -> XeF₂

Xe + 2F₂ -> XeF₄

Xe + 3F₂ -> XeF₆

Radon gradi RnF₂ i RnF₆.

Primena

Plemeniti gasovi su zbog svoje elektronske strukture sjajni otpornici. Tako i uz vrlo slabu struju možemo dobiti izuzetno visoke napone. Zbog toga i zbog toga što svetle u različitim bojama (neon - naranđasto, argon-plavo), se koriste za svetleće reklame i lampe. Helijum se upotrebljava za punjenje balona i za pripravljanje veštačkog vazduha (oko 80% He, 20% O₂).

Jedinjenja

Jedinjenja inertnih gasova su veoma retka, nestabilna i nemaju primenu. Najčešća jedinjenja su fluoridi.

Literatura:

• Mini Periodic Table
• PSE sa Sveta Hemije