ก๊าซมีตระกูลคืออะไรและใช้ทำอะไร?

ก๊าซมีตระกูลคืออะไร? ข้อมูลสำคัญ

ก๊าซมีตระกูลคืออะไร? ก๊าซเหล่านี้เรียกว่าก๊าซกลุ่มฮีเลียม (ตั้งชื่อตามธาตุฮีเลียม) กล่าวคือ สารระเหยที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ หากคุณดูแบบจำลองอะตอมของก๊าซมีตระกูล คุณจะสังเกตได้ทันทีว่าพวกมันมีโครงสร้างแบบอะตอมเดี่ยวที่เรียบง่ายมาก และไม่ก่อตัวเป็นกระจุกหรือโมเลกุลขนาดใหญ่ ก๊าซมีตระกูลมีความโดดเด่นเป็นประการแรกด้วยความเบาและความว่องไวต่อปฏิกิริยาที่ใกล้เคียงกับศูนย์ ธาตุเหล่านี้มีอยู่ในสถานะธาตุในจักรวาล ในทางกลับกันมีจำนวนค่อนข้างน้อยบนโลก ส่วนใหญ่ผลิตภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการและในโรงงานผลิตเฉพาะ เราจะหาก๊าซมีตระกูลได้อย่างไร? ด้วยเหตุนี้ ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการจึงใช้วิธีการกลั่นอากาศเหลว มีการค้นพบก๊าซมีตระกูลอะไรบ้างในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา? นี่คือรายการสั้นๆ ค้นหา ‘ ตารางธาตุ ‘ ในเว็บเสิร์ชเอ็นจิ้น และตรวจสอบคอลัมน์สุดท้าย– 18th กลุ่มประกอบด้วย 6 องค์ประกอบ:

• ฮีเลียม (เขา)
• นีออน (เน),
• อาร์กอน (อาร์),
• คริปทอน (Kr),
• ซีนอน (Xe) และ
• เรดอน (Rn)

องค์ประกอบที่กล่าวถึงข้างต้นอาจเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบทางเคมี ออกไซด์และกรดออกซีต่างๆ

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของก๊าซมีตระกูล

คุณควรรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของก๊าซมีตระกูล ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสารเหล่านี้อยู่ในองค์ประกอบที่มีมูลค่าสูงและน่าสนใจที่สุดที่ผู้คนรู้จัก ตามชื่อที่แนะนำ ก๊าซมีตระกูลมีสถานะทางกายภาพที่ผันผวนและเบากว่าอากาศ ก๊าซกลุ่มฮีเลียมมีคุณสมบัติอะไรบ้างที่เหมือนกัน? องค์ประกอบคือ:

• ไม่มีกลิ่นและไม่มีสี
• น้ำหนักเบา
• ทำให้เหลวได้ยากมาก (จุดควบแน่นของฮีเลียมคือ -268.93°C!) และ
• พวกมันละลายและเดือดที่อุณหภูมิต่ำ

ก๊าซมีตระกูลละลายในน้ำหรือไม่ ? องค์ประกอบเหล่านี้ละลายได้ไม่ดีในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ปัญหาที่น่าสังเกตคือปฏิกิริยาของก๊าซกลุ่มฮีเลียม ก๊าซมีตระกูลมีฤทธิ์ทางเคมีหรือไม่ออกฤทธิ์? น่าสนใจ พวกมันไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีกับองค์ประกอบอื่น ๆ (ดังนั้นจึงเป็นกลางทางเคมี) ยิ่งก๊าซมีน้ำหนักมากเท่าใด ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ ก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ทำไมก๊าซมีตระกูลถึงไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีมากนัก? เนื่องจากความจริงที่ว่าวาเลนซ์เชลล์ของพวกมันมีอิเล็กตรอนคู่ครบชุด ซึ่งทำให้ไม่สามารถสร้างคู่ใหม่ได้โดยอัตโนมัติ การมีอยู่ของเปลือกอิเล็กตรอนแบบเต็มยังอธิบายได้ว่าทำไมก๊าซมีตระกูลจึงไม่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตี มีความเสถียรและไม่ดึงดูดอิเล็กตรอนจากภายนอก

ก๊าซมีตระกูลและการจัดอิเล็กตรอน

การจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็นการบันทึกโครงสร้างอะตอมของธาตุต่างๆ และการจัดเรียงอิเล็กตรอนบนเปลือกของธาตุ ก๊าซกลุ่มฮีเลียมมีโครงสร้างอย่างไร? พวกมันมีไดอะแกรมของการจัดเรียงอิเล็กตรอนที่เรียบง่ายมาก – แผนที่ง่ายที่สุดคือสำหรับฮีเลียม: 1s2 (ตัวอักษร s ย่อมาจาก subshell ของอะตอม) ซีนอน (4d10 5s2 5p6) หรืออาร์กอน (1s22s22p63s23p6) และก๊าซมีตระกูลอื่นๆ มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าด้วยเปลือกหลายชั้นและจำนวนอิเล็กตรอนที่แตกต่างกัน

ความหนาแน่นของก๊าซมีตระกูล

เกี่ยวกับคุณสมบัติของก๊าซ เราไม่สามารถมองข้ามความหนาแน่นของพวกมันได้ ฮีเลียมเป็นก๊าซมีตระกูลที่มีความหนาแน่นต่ำสุดคือ 0.1785 กก./ลบ.ม. ทำให้เบากว่าอากาศประมาณ 7 เท่า! สำหรับการเปรียบเทียบ: ความหนาแน่นของอาร์กอนเท่ากับ 1.635 กก./ลบ.ม. ของนีออน: 0.824 กก./ลบ.ม. ของคริปทอน: 3.430 กก./ลบ.ม. ของซีนอน: 5.396 กก./ลบ.ม. และเรดอน: 9.078 กก./ลบ.ม. ความแตกต่างของความหนาแน่นที่ระบุนั้นค่อนข้างสูง ซึ่งเอื้อต่อการใช้งานที่หลากหลายของก๊าซมีตระกูล

สีของก๊าซมีตระกูล – ก๊าซมีตระกูลเรืองแสงได้อย่างไร?

ในอินเทอร์เน็ตคุณมักจะพบคำถามเช่น: ก๊าซมีตระกูลเรืองแสงด้วยสีอะไร? สิ่งที่คุณต้องรู้ก็คือก๊าซมีตระกูลไม่ปล่อยสีใดๆ ออกมาด้วยตัวมันเอง พวกมันไม่มีสีใช่ไหม เงาของก๊าซปรากฏขึ้นเนื่องจากพัลส์ไฟฟ้า ต่อมาฮีเลียมให้แสงสีเหลืองสว่าง นีออนเป็นสีส้ม และอาร์กอนเป็นสีน้ำเงิน เมื่อสัมผัสกับไฟฟ้า คริปทอนจะกลายเป็นสีเขียว ในขณะที่ซีนอนจะกลายเป็นสีน้ำเงิน สีขาว หรือสีม่วง

ก๊าซมีตระกูลไวไฟและนำไฟฟ้าได้หรือไม่?

คุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญอย่างหนึ่งของก๊าซมีตระกูลคือการไม่ติดไฟและไม่นำไฟฟ้าของพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นสารระเหยจึงมีความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์แม้ในโรงงานที่มีความเสี่ยงสูงต่อการติดไฟและ/หรือไฟไหม้ พวกมันเป็นตัวนำพลังงานความร้อนที่ดี มันส่องแสง แต่ไม่ไหม้; ดังนั้นจึงใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลายในชีวิตประจำวันของเรา

การใช้ก๊าซมีตระกูล: อาร์กอน ฮีเลียม และนีออน

องค์ประกอบของฮีเลียม อาร์กอน และนีออนทำให้นักวิทยาศาสตร์และนักลงทุนหลงใหลมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 มนุษยชาติกำลังติดตามการประยุกต์ใช้ก๊าซมีตระกูลที่เป็นไปได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเราเพิ่งเริ่มใช้ประโยชน์ในวงกว้างในศตวรรษที่ 20 คุณเจอองค์ประกอบ He, Ar และ Ne ทุกวัน มีอยู่ในบทความต่างๆ มากมายที่คุณใช้ ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์โดยย่อว่าก๊าซเฉื่อยชนิดใดที่ใช้สำหรับ:

ฮีเลียม

คุณอาจเชื่อมโยงมันกับลูกโป่งสำหรับเด็กที่ลอยอยู่ในอากาศในงานประจำตำบลหรืองานระดับประเทศ คุณคิดถูกแล้ว เพราะฮีเลียมถูกขายเป็นก๊าซสำหรับเติมลูกโป่ง ทำให้ลูกโป่งสีสันสดใสลอยขึ้นไปได้สูงมากๆ นอกจากนี้ยังใช้องค์ประกอบ:

• ในการผลิตสารผสมสำหรับการหายใจสำหรับนักดำน้ำมืออาชีพ
• ในการผลิตก๊าซธรรมชาติ
• ในระบบทำความเย็น
• ในกระบวนการเชื่อมและ
• เพื่อจัดหาลิฟต์สำหรับเรือเหาะและเรือเหาะ

ในฐานะที่เป็นก๊าซที่เบาที่สุด ฮีเลียมยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการในฐานะตัวพาสารต่างๆ องค์ประกอบนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อวินิจฉัยการรั่วไหลในการติดตั้ง แท็งค์ ฯลฯ

นีออน

เมื่อคุณได้ยิน: ‘นีออน’ คุณจะมองเห็นป้ายร้านค้าที่ส่องสว่างหรือป้ายโฆษณาที่สว่างไสวในสายตาของคุณในสายตาของคุณ ไม่น่าแปลกใจที่นีออนไม่ได้เป็นเพียงชื่อของธาตุเท่านั้น แต่ยังเป็นหลอดไฟฟ้าเรืองแสง (โฆษณาหรือไม้ประดับ) ที่ทำจากหลอดหลากสี ซึ่งเป็นที่รู้จักตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 คุณควรรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับการใช้นีออน ตอนนี้ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิต:

• แสง (โคมไฟ, หลอดไฟ),
• โฟโตไดโอด,
• เลเซอร์และ
• ส่วนประกอบสำหรับเครื่องรับโทรทัศน์

อาร์กอน

ก๊าซอาร์กอนถูกค้นพบในปลายศตวรรษที่ 19 ในขณะนี้ มันถูกนำไปใช้ เช่น ในการผลิตหลอดไฟ หน้าต่างประหยัดพลังงาน และเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยอาร์กอน สามารถสร้างบรรยากาศป้องกันในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การบรรจุภัณฑ์หรือการเชื่อม นอกจากนี้ยังมีประโยชน์อย่างยิ่งในห้องปฏิบัติการและโครมาโทกราฟี มีประโยชน์ในกระบวนการแยกสารต่างๆ

ก๊าซมีตระกูล – การใช้ซีนอน คริปทอน และเรดอน

องค์ประกอบที่ตามมาในกลุ่มฮีเลียม ได้แก่ ซีนอน คริปทอน และเรดอน ก๊าซมีตระกูลเหล่านี้ใช้ที่ไหน? การใช้ธาตุ Xe, Kr และ Rn ในอุตสาหกรรมและการแพทย์เป็นสิ่งที่น่าประทับใจอย่างแท้จริง นี่คือภาพรวมโดยย่อของการใช้งานของก๊าซเหล่านั้น:

• ซีนอนใช้ในการผลิตหลอดไฟซีนอนในรถยนต์ แฟลชถ่ายภาพ สโตรโบสโคป ในทางการแพทย์เป็นยาชาและเป็นตัวเสริมในการเอาชนะผลกระทบของภาวะอุณหภูมิต่ำ
• Krypton ส่วนใหญ่ใช้เพื่อเติมหลอดไฟที่ใช้งานหนักและมีประโยชน์ในการผลิตหลอดเรืองแสงและหน่วยแก้ว (ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวน)
• เรดอน: ก๊าซมีตระกูลนี้ส่วนใหญ่ใช้ในการฉายรังสี (การรักษามะเร็ง)

นักวิทยาศาสตร์และนักธุรกิจยังคงค้นหาคุณสมบัติใหม่ๆ และการประยุกต์ใช้ก๊าซมีตระกูลต่อไป การวิจัยดำเนินการในก๊าซกลุ่มฮีเลียม ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีค่าสำหรับการแพทย์และการบิน อุตสาหกรรมยานยนต์ และแม้กระทั่งสำหรับการขนส่งระหว่างดาวเคราะห์! ก๊าซที่เบาและไม่เกิดปฏิกิริยามีศักยภาพมหาศาลและเป็นหนึ่งในวัตถุดิบที่มีแนวโน้มมากที่สุดในอนาคตอย่างไม่ต้องสงสัย

ก๊าซมีตระกูล: ข้อเท็จจริงสนุกๆ ข้อเท็จจริง และเรื่องเล่าปรัมปรา

ในยุคของการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ ในฐานะมนุษยชาติ เราต้องการที่จะรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับก๊าซมีตระกูล เพื่อที่เราจะสามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของพวกมันได้อย่างเต็มที่ ก๊าซกลุ่มฮีเลียมที่ผู้คนรู้จักเพียงหนึ่งร้อยปียังคงเป็นองค์ประกอบที่ลึกลับที่สุดบางส่วน ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับก๊าซมีตระกูลคืออะไร? ข้อเท็จจริงและตำนานใดที่คุณควรรู้เกี่ยวกับก๊าซกลุ่มฮีเลียม ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

เรดอนเป็นสารก่อมะเร็ง

ในกลุ่มฮีเลียม เรดอนเป็นก๊าซที่หนักที่สุดและมีกัมมันตภาพรังสี มีอยู่ตามธรรมชาติในแร่ธาตุ ดิน น้ำ และหิน ซึ่งทะลุผ่านชั้นบรรยากาศได้ ธาตุนี้ถูกสูดเข้าไปในปอดของมนุษย์ได้ง่าย เนื่องจากมีธาตุจำนวนน้อยอยู่ในเกือบทุกอาคาร ตามข้อมูลที่มีอยู่บนเว็บไซต์ของผู้ตรวจการสุขาภิบาลแห่งรัฐโปแลนด์ ความเข้มข้นของเรดอนภายในอาคารที่อนุญาตคือ 300 Bq/m3/ปี ดังนั้นความน่าจะเป็นที่จะเป็นมะเร็งปอดจะเพิ่มขึ้นที่ไหน? มันเติบโตในอาคารที่มีการระบายอากาศไม่ดี ที่มีท่อประปารั่ว หรืออยู่ในบริเวณที่ไม่เสถียรทางธรณีวิทยา หรือใกล้โขดหินที่มียูเรเนียม

Oganesson ยังจัดอยู่ในกลุ่มฮีเลียม

Oganesson (Og) เป็นหนึ่งในองค์ประกอบล่าสุด มันถูกค้นพบเมื่อ 20 ปีที่แล้ว เรารู้อะไรเกี่ยวกับมันบ้าง? สารนี้ได้รับการสังเคราะห์และมีเลขอะตอม 118 อย่างเป็นทางการ ธาตุดังกล่าวรวมอยู่ในตารางธาตุในปี 2559 เท่านั้น แต่ยังไม่เป็นที่รู้จักและศึกษาอย่างเต็มที่ ชุมชนวิทยาศาสตร์จัดประเภทชั่วคราวว่าเป็นก๊าซมีตระกูลและธาตุทรานส์ยูเรนิก กล่าวคือ เป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีเลขอะตอมเกิน 92

ฮีเลียม – ก๊าซที่เปลี่ยนเสียงของมนุษย์

เหตุใดการกลืนฮีเลียมหลายอึกจึงเปลี่ยนเสียงของคุณจนจำไม่ได้ ฮีเลียมทำให้เสียงออกจากสายเสียงเร็วขึ้น เมื่อคุณอัดก๊าซอันสูงส่งนี้เข้าไปในปอดของคุณ คุณจะเริ่มพูดด้วยเสียงเล็กๆ ที่ทำให้นึกถึงเสียงของทารกหรือตัวการ์ตูน เห็นได้ชัดว่า เราควรจำไว้ว่าฮีเลียมอาจไม่เป็นอันตราย แต่หากคุณสูดดมเข้าไปในปอดนานเกินไป คุณอาจเกิดภาวะขาดออกซิเจนได้