希ガスの特性、用途、および発生源
希ガス元素グループ
希ガスは、このクリプトン レーザーなどのランプやレーザーで使用されます。また、不活性雰囲気を形成するためにも使用されます。チャールズ・オリア/ゲッティイメージズ
周期表の右の列には、不活性または 希ガス .元素の希ガス族の特性について学びます。
重要ポイント: 希ガスの特性
- 希ガスは周期表の 18 族で、表の右側の元素の列です。
- 希ガス元素は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、オガネソンの 7 種類です。
- 希ガスは、最も反応性の低い化学元素です。原子は完全な原子価電子殻を持っており、化学結合を形成するために電子を受け入れたり供与したりする傾向がほとんどないため、それらはほとんど不活性です。
周期表上の希ガスの位置とリスト
不活性ガスまたは希ガスとしても知られる希ガスは、グループ VIII または国際純粋応用化学連合 (IUPAC) のグループ 18 に位置しています。 周期表 .これは、周期表の右端に沿った要素の列です。このグループは、非金属のサブセットです。総称して、ヘリウム族またはネオン族とも呼ばれます。の 希ガス それは：
オガネッソンを除いて、これらの元素はすべて常温常圧で気体です。オガネソンの相を確実に知るには十分な量の原子が生成されていませんが、ほとんどの科学者はそれが液体または固体になると予測しています。
ラドンとオガネソンはどちらも放射性同位体のみで構成されています。
希ガスの性質
希ガスは比較的非反応性です。実際、それらは周期表で最も反応性の低い元素です。これは、完全な 原子価殻 .それらは、電子を獲得または失う傾向がほとんどありません。 1898年、ヒューゴ・エルトマン 「希ガス」という言葉を作った ' これらの元素の反応性が低いことを反映している。 貴金属 他の金属より反応しにくい。希ガスのイオン化エネルギーは高く、電気陰性度は無視できます。希ガスは沸点が低く、室温ではすべて気体です。
共通プロパティのまとめ
- かなり非反応性
- 完全な外側の電子または原子価殻 (酸化数 = 0)
- 高いイオン化エネルギー
- 非常に低い電気陰性度
- 低沸点 (室温ですべての単原子ガス)
- 通常の状態で無色、無臭、無味（ただし、有色の液体や固体を形成することがあります）
- 不燃性
- 低圧では、電気を通し、蛍光を発します
希ガスの用途
希ガスは、通常はアーク溶接用の不活性雰囲気を形成し、試験片を保護し、化学反応を阻止するために使用されます。この要素は、ネオンライトやクリプトンヘッドランプなどのランプやレーザーに使用されています。ヘリウムは、気球や深海潜水用の空気タンク、超電導マグネットの冷却に使用されています。
希ガスに関する誤解
希ガスは希ガスと呼ばれてきましたが、地球や宇宙では特に珍しいものではありません。実際には、 アルゴン 3番目または4番目に多い 大気中の豊富なガス (1.3 質量パーセントまたは 0.94 体積パーセント)、ネオン、クリプトン、ヘリウム、およびキセノンは顕著な微量元素です。
長い間、希ガスは完全に非反応性であり、化合物を形成できないと多くの人が信じていました。これらの元素は容易に化合物を形成しませんが、キセノン、クリプトン、ラドンを含む分子の例が見つかっています。高圧では、ヘリウム、ネオン、アルゴンでさえも化学反応に関与します。
希ガスの発生源
ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンはすべて空気中に存在し、液化して分別蒸留を行うことによって得られます。ヘリウムの主な供給源は、天然ガスの極低温分離です。放射性希ガスであるラドンは、ラジウム、トリウム、ウランなどの重元素の放射性崩壊から生成されます。元素 118 は人工の放射性元素であり、加速された粒子をターゲットに衝突させることによって生成されます。将来的には、希ガスの地球外源が見つかるかもしれません。特に、ヘリウムは地球よりも大きな惑星に豊富に存在します。
ソース
- グリーンウッド、N.N.;アーンショー、A. (1997)。 元素の化学 (第 2 版)。オックスフォード：バターワース・ハイネマン。 ISBN 0-7506-3365-4。
- レーマン、J (2002)。 「クリプトンの化学」。 配位化学のレビュー . 233–234: 1–39。ドイ: 10.1016/S0010-8545(02)00202-3
- 大島 実; Podosek、フランク A. (2002)。 希ガス地球化学 .ケンブリッジ大学出版局。 ISBN 0-521-80366-7。
- Partington, J. R. (1957)。 「ラドンの発見」。自然。 179 (4566): 912. doi:10.1038/179912a0
- ルヌーフ、エドワード（1901）。 「希ガス」。 化学 . 13 (320): 268–270.