Inertní plyn
Z Multimediaexpo.cz
Inertní plyny (neboli netečné plyny či vzácné plyny) jsou členy 18. skupiny (dříve nulté skupiny) periodické tabulky. Mezi vzácné plyny patří helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, a ununoctium - syntetický prvek, jehož byly zatím v urychlovačích vytvořeny pouze 3 atomy. Všechny mají plnou valenční slupku, která je příčinou jejich nízké reaktivity.
Obsah |
Vlastnosti
Všechny jsou plynné látky, bez barvy a zápachu. Velmi dlouho se předpokládalo, že se nezúčastňují žádných chemických reakcí. V šedesátých letech minulého století se však podařilo vytvořit některé sloučeniny např. fluorid kryptonu, xenonu a radonu. Chemická reaktivita těchto plynů je přesto velmi malá, protože mají zcela zaplněné valenční orbitaly s2p6 (helium pouze s2). V souvislosti s tím mají také velmi vysokou ionizační energii. Všechny se vyskytují v podobě jednoatomových částic. Mají nízké teploty tání a varu (helium dokonce za normálního tlaku nelze převést do tuhého stavu). Svými vlastnostmi je nejunikátnější helium, které za velmi nízkých teplot kapalní. V kapalném stavu má supratekuté a supravodivé vlastnosti. Jako jediný prvek nemá trojný bod (teplota při níž se látka může současně vyskytovat v plyném, kapalném a pevném stavu). Další základní informace k vzácným plynům jsou uvedeny v tabulce.
| Vlastnost | Helium | Neon | Argon | Krypton | Xenon | Radon | Ununoctium |
| Atomové číslo | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
| Počet přirozených izotopů | 2 | 3 | 3 | 6 | 9 | (1) | 0 |
| Atomová hmotnost | 4,002 | 20,179 | 39,948 | 83,8 | 131,29 | (222,018) | (294) |
| Obsah v suchém vzduchu/ppm obj. | 5,24 | 18,18 | 93,4 | 1,14 | 0,087 | Proměnlivá stopová množství | 0 |
| Obsah ve vyvřelých horninách | 3*10-3 | 7*10-5 | 4*10-2 | - | - | 1,7*10-10 | 0 |
| Elektronová konfigurace vnější sféry | 1s2 | 2s22p6 | 3s23p6 | 4s24p6 | 5s25p6 | 6s26p6 | 7s27p6 |
| První ionizační energie/kJ*mol-1 | 2 372 | 2 080 | 1 520 | 1 351 | 1 170 | 1 037 | 820–1130 |
| Teplota varu/K | 4,215 | 27,07 | 87,29 | 119,7 | 165,04 | 211 | 320–380 |
| Teplota varu/°C | -268,93 | -246,06 | -185,86 | -153,35 | -108,13 | -62 | 50–110 |
| Teplota tání/K | Za normálního tlaku není | 24,55 | 83,78 | 115,90 | 161,30 | 202 | ? |
| Teplota tání/°C | Za normálního tlaku není | -248,61 | -189,37 | -157,20 | -111,80 | -71 | ? |
| ΔHvýp/kJ*mol-1 | 0,08 | 1,74 | 6,52 | 9,05 | 12,65 | 18,1 | (19,4) |
| Hustota za standardních podmínek/mg*m-3 | 0,178 | 0,9 | 1,784 | 3,749 | 5,897 | 9,73 | (13,65) |
| Tepelná vodivost při 0 °C/J*s-1*m-1*K-1 | 0,143 | 0,046 | 0,016 | 0,008 | 0,005 | ? | ? |
| Rozpustnost ve vodě při 20 °C/cm3*kg-1 | 8,61 | 10,5 | 33,6 | 59,4 | 108,1 | 230 | ? |
Výskyt v přírodě
Všechny vzácné plyny se vyskytují ve vzduchu. Nejzastoupenější je argon, který tvoří přibližně 0,93 % zemské atmosféry. Kromě vzduchu se zejména helium vyskytuje v zemním plynu (až 25 %). Helium je druhým nejrozšířenějším prvkem vesmíru a jako takové se vyskytuje ve všech hvězdách. Radon v přírodě vzniká radioaktivním rozpadem radia, které je součástí hornin. Z těchto hornin se poté radon postupně uvolňuje, což může být problém pro obyvatele dané lokality, z hlediska zvýšeného množství radioaktivity.
Získávání a výroba
Všechny vzácné plyny se získávají ze vzduchu a vyrábí se frakční destilací zkapalněného vzduchu. Helium je možno také získávat v Severní Americe z jeho podzemních vývěrů a radon rozpadem radnatých solí.
Využití
Všechny vzácné plyny, kromě radonu, se využívají v osvětlovací technice jako výplň výbojek. Helium se kromě toho také využívá při plnění balónů, balónků, vzducholodí a dalších nafukovacích předmětů - je lehčí než vzduch a na rozdíl od vodíku není výbušné. Dále se helium využívá v analytické chemii jako nosič v plynové chromatografii, dále při hmotnostní spektrometrii a při rentgenové fluorescenci. Kapalné helium se využívá při NMR (nukleárně magnetická rezonance). Navíc mimořádně nízká teplota varu předurčuje kapalné helium jako jedno ze základních médií pro kryogenní techniky, především pro výzkum i praktické využití supravodivosti a supratekutosti různých materiálů. Díky inertnosti se dají vzácné plyny použít jako inertní atmosféra - zejména argon ve směsi s dusíkem.
Mnemotechnická pomůcka
Hele Nech Arga Kráčet s Xénií Ráno Helena Nechtěla Arogantního Krále Xénona Ranit Helena Nechtěla s Arogantním Králem Xenofontem Randit Helena Neměla Argon, Krypton, Xenon ani Radon
Literatura
- Jursík F.: Anorganická chemie nekovů. 1. vyd. 2002. ISBN 80-7080-504-8 (elektronická verze)
- Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
- N. N. Greenwood - A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |