Vad är ädelgaser och vad används de till?

Vad är ädelgaser? Avgörande information

Vad är ädelgaser? De är kända som heliumgruppgaser (uppkallade efter grundämnet helium), dvs flyktiga ämnen med låg molekylvikt. Om du tar en titt på atommodeller av ädelgaser kommer du genast att märka att de har en mycket enkel enkelatomstruktur och inte bildar stora kluster eller molekyler. Ädelgaser kännetecknas först och främst av lätthet och reaktivitet som är nära noll. Dessa element är närvarande i ett elementärt tillstånd i universum. Å andra sidan finns relativt små mängder av dem på jorden; de tillverkas mestadels under laboratorieförhållanden och i särskilda produktionsanläggningar. Hur kan vi få en ädelgas? För detta ändamål använder labbtekniker metoden för destillation av flytande luft. Vilka ädelgaser har upptäckts under de senaste 200 åren? Det här är en kort lista. Sök efter "periodiska systemet" i en webbsökmotor och kolla in den sista–18:e kolumnen. Gruppen består av 6 delar:

• helium (He),
• neon (Ne),
• argon (Ar),
• krypton (Kr),
• xenon (Xe) och
• radon (Rn).

Ovannämnda grundämnen kan ingå i olika kemiska föreningar, oxider och oxisyror.

Ädelgasernas fysikaliska och kemiska egenskaper

Vad bör du veta om de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos ädelgaser? Utan tvivel tillhör ämnena de mest uppskattade och spännande elementen som människor känner till. Som namnet antyder har ädelgaser ett flyktigt fysiskt tillstånd och är lättare än luft. Vilka egenskaper har heliumgruppsgaser gemensamt? Elementen är:

• luktfri och färglös,
• lättvikt,
• extremt svårt att göra flytande (heliums kondensationspunkt är -268,93°C!) och
• de smälter och kokar vid låga temperaturer.

Löser ädelgaser sig i vatten ? Dessa element är dåligt lösliga i en vattenhaltig miljö. En anmärkningsvärd fråga är reaktiviteten hos gaser från heliumgrupp. Är ädelgaser kemiskt aktiva eller inaktiva? Intressant nog deltar de inte i kemiska reaktioner med andra element (därav är de kemiskt neutrala). Ju tyngre en gas är, desto högre är dess förmåga att reagera med andra molekyler. Varför är ädelgaser inte särskilt kemiskt aktiva? Detta beror på det faktum att deras valensskal innehåller en hel uppsättning parade elektroner, vilket automatiskt gör det omöjligt att bilda nya par. Närvaron av fulla elektronskal förklarar också varför ädelgaser inte har elektronegativitet. De är stabila och drar inte till sig externa elektroner.

Ädelgaser och deras elektronkonfiguration

Elektronkonfigurationen är registreringen av atomstrukturen för olika element och arrangemanget av elektroner på deras skal. Vad är strukturen för gaser i heliumgrupp? De har ett extremt förenklat diagram över elektronkonfigurationen – det enklaste är för helium: 1s2 (bokstaven s står för ett atomärt underskal). Xenon (4d10 5s2 5p6) eller argon (1s22s22p63s23p6) och de andra ädelgaserna har en mer komplex struktur med flera skal och varierande antal elektroner.

Ädelgasernas täthet

När det gäller gasernas egenskaper kan vi inte förbise deras densitet. Helium är en ädelgas med den lägsta densiteten, som är 0,1785 kg/m³, vilket gör den cirka 7 gånger lättare än luft! Som jämförelse: densiteten för argon är 1,635 kg/m³, för neon: 0,824 kg/m³, för krypton: 3,430 kg/m³, för xenon: 5,396 kg/m³ och för radon: 9,078 kg/m³. De specificerade skillnaderna i densitet är ganska höga, vilket bidrar till en stor variation av tillämpningar av ädelgaser.

Ädelgasernas färger – hur lyser ädelgaserna?

På Internet kan du ofta stöta på frågor som: I vilka färger lyser ädelgaser? Vad du däremot behöver veta är att ädelgaser inte avger några färger av sig själva. De är färglösa, eller hur? Skuggan av en gas uppstår på grund av elektriska pulser. Därefter producerar helium ett starkt gult ljus, neon är orange och argon är blått. När det utsätts för elektricitet blir krypton grönt, medan xenon blir blått, vitt eller violett.

Är ädelgaser brandfarliga och leder de elektrisk ström?

En av de viktigaste kemiska egenskaperna hos ädelgaser är deras icke-antändlighet och bristande ledningsförmåga av elektrisk energi. De flyktiga ämnena är alltså helt säkra även i sådana anläggningar som har hög risk för antändning och/eller brand. De är stora ledare av termisk energi; de lyser men brinner inte; därför används de för olika ändamål i vårt dagliga liv.

Användningen av ädelgaser: argon, helium och neon

Elementen helium, argon och neon har fascinerat forskare och investerare sedan 1800-talet. Mänskligheten söker ständigt efter möjliga tillämpningar av ädelgaser som vi började använda i stor skala av först på 1900-talet. Du stöter på elementen He, Ar och Ne varje dag. De finns i många olika artiklar som du använder – här är en kort analys av vad ädelgaser används till:

Helium

Du förknippar det förmodligen med ballonger för barn som svävar i luften under församlings- eller landsmässor – det gör du säkert rätt i, eftersom helium säljs som gas för att fylla ballonger. Det får de färgglada ballongerna att flyga upp så högt. Elementet används också:

• vid tillverkning av andningsblandningar för professionella dykare,
• vid produktion av naturgas,
• i kylsystem,
• i svetsprocesser och
• för att tillhandahålla hiss för zeppelinare och passagerare luftskepp.

Som den lättaste gasen används helium även i laboratorier som bärare för olika ämnen. Elementet används även inom industrin för att diagnostisera läckage i installationer, tankar etc.

Neon

När du kan höra: ‘neon’ kan du i ditt sinne se en lysande butiksskylt eller ljusa reklamskyltar i staden. Inte konstigt, neon är inte bara namnet på ett element, det är också ett elektriskt glödrör (ett reklam- eller prydnadsrör), gjort av färgglada rör, som har varit känt sedan tidigt 1900-tal. Vad bör du veta om tillämpningar av neon? Det används nu främst för att producera:

• belysning (lampor, glödlampor),
• fotodioder,
• lasrar och
• komponenter för TV-apparater.

Argon

Argongas upptäcktes mot slutet av 1800-talet. För närvarande används det till exempel vid tillverkning av glödlampor, energieffektiva fönster och halvledare. Med argon är det möjligt att skapa en skyddande atmosfär i olika tekniska processer som förpackning eller svetsning. Det är också ovärderligt i laboratorier och kromatografi; det är användbart i processerna för att separera olika ämnen.

Ädelgaser – användningen av xenon, krypton och radon

De efterföljande grundämnena i heliumgruppen är: xenon, krypton och radon. Var används dessa ädelgaser? Användningen av elementen Xe, Kr och Rn inom industri och medicin är verkligen imponerande. Här är en kort översikt över användningen av dessa gaser:

• Xenon används vid tillverkning av bilxenonlampor, fotografiska blixtar, stroboskop; i medicin som bedövningsmedel och som adjuvans för att övervinna effekterna av hypotermi.
• Krypton används främst för att fylla kraftiga glödlampor och är användbart vid tillverkning av glödrör och glasenheter (där det fungerar som en isolator).
• Radon: denna ädelgas används mest vid strålbehandling (cancerbehandling).

Forskare och affärsmän fortsätter att upptäcka nya egenskaper och tillämpningar av ädelgaser. Forskning bedrivs på heliumgruppsgaser, som visar sig vara ovärderliga för medicin och flyg, bilindustrin och till och med för interplanetära transporter! Lätta och oreaktiva gaser har en enorm potential och är utan tvekan en av framtidens mest lovande råvaror.

Ädelgaser: roliga fakta, fakta och myter

I den vetenskapliga utvecklingens tidsålder skulle vi som mänsklighet vilja veta allt om ädelgaser, så att vi fullt ut kan utnyttja deras egenskaper. Heliumgruppens gaser som människor har känt till i bara runt hundra år är fortfarande några av de mest mystiska elementen. Vilka roliga fakta är relaterade till ädelgaser? Vilka fakta och myter bör du veta om gaser i heliumgruppen? Kolla in följande:

Radon är cancerframkallande.

I heliumgruppen är radon den tyngsta gasen och den är radioaktiv. Det finns naturligt i mineraler, jord, vatten och stenar varifrån det tränger in i atmosfären. Elementet andas lätt in i människans lungor, eftersom dess små mängder finns i nästan varje byggnad. Enligt information tillgänglig på den polska statens sanitära inspektions webbplats är den tillåtna koncentrationen av radon inomhus 300 Bq/m3/år. Så var växer sannolikheten att få lungcancer? Den växer i byggnader som är dåligt ventilerade, som har otäta rörledningar eller ligger i geologiskt instabila områden eller nära stenar som innehåller uran.

Oganesson är också klassad i heliumgruppen.

Oganesson (Og) är ett av de senaste elementen; det upptäcktes för 20 år sedan. Vad vet vi om det? Ämnet erhölls syntetiskt och har ett atomnummer på 118. Officiellt ingick grundämnet först i det periodiska systemet 2016, men det är ännu inte helt känt och studerat. Det vetenskapliga samfundet klassificerar det provisoriskt som ett ädelgas och transuran element, dvs ett radioaktivt element vars atomnummer överstiger 92.

Helium – gasen som förändrar den mänskliga rösten

Hur kommer det sig att flera klunkar helium förändrar din röst till oigenkännlighet? Helium gör att ljud lämnar stämbanden snabbare. När du pumpar in den här ädla gasen i dina lungor börjar du prata med en liten röst som påminner om en bebis röst eller seriefigurer. Självklart ska vi komma ihåg att helium kan vara ofarligt, men om du andas in det i lungorna för länge kan du få hypoxi.