| mapa witryny | słowniczek | układ okresowy | księga gości | napisz do autora | ||
| do strony głównej |  |
 |
 |
 |
 |
| mapa witryny | słowniczek | układ okresowy | księga gości | napisz do autora | ||
| do strony głównej | |
|
|
|
|
| helowce - grupa 18 (VIII) | hel | neon | argon | krypton | ksenon | radon |
Charakterystyka grupy:
Tak zwane gazy szlachetne. Ze względu na wypełnioną powłokę walencyjną (s2 p6) nie tworzą w warunkach normalnych cząsteczek dwuatomowych, jak inne pierwiastki gazowe. Cząsteczka dwuatomowa charakteryzuje się w przypadku tych pierwiastków energią większą niż suma energii atomów ją tworzących i z tego powodu jest nietrwała. Wypełniona powłoka walencyjna jest także powodem ich dużej bierności chemicznej, aczkolwiek znanych jest sporo ich związków chemicznych (fluorki, tlenki, tlenofluorki, kwasy tlenowe i ich sole). Pierwszy związek chemiczny zawierający atom gazu szlachetnego został otrzymany w 1962 roku (Bartlett - [Xe+][PtF6-]). Ze względu na wielkość energii jonizacji chemia helowców to przede wszystkim chemia ksenonu.
Pierwiastki grupy 18 są gazami o bardzo niskich temperaturach wrzenia, głównie ze względu na nikłe oddziaływania między atomowe (wypełniona powłoka walencyjna!). W wodzie i rozpuszczalnikach organicznych praktycznie się nie rozpuszczają.
Otrzymuje się je na skalę techniczną poprzez destylacje skroplonego powietrza
| powrót do tablicy | do góry strony |  |
| He - hel (liczba atomowa 2, liczba masowa izotopów 4) | średnia masa atomowa 4,003 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 | |
| wartościowość | ||
Bezbarwny i bezwonny gaz, 7-krotnie lżejszy od powietrza (balony napełniane helem, bezpieczniejszy od wybuchowego wodoru), skroplony służy do otrzymywania niskich temperatur (3K), potrzebnych np. do działania nadprzewodzących magnesów (NMR). Występuje w dość dużych ilościach w gazie ziemnym. Tworzy się w reakcjach termojądrowych (gwiazdy, słońce helios 20% obj.). Dwudodatnie jony He2+ są identyczne z cząstkami promieniowania α. Hel często towarzyszy rudom promieniotwórczych pierwiastków (rudy uranowe). Najbardziej rozpowszechniony pierwiastek w skali kosmosu.
W stanie rozrzedzonym podczas wyładowań elektrycznych emituje światło żółte.
| powrót do tablicy | do góry strony | |
| Ne - neon (liczba atomowa 10, liczba masowa izotopów 20 ) | średnia masa atomowa 20,183 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 2s2p6 | |
| wartościowość | ||
Służy między innymi do napełniania jarzeniowych lamp (neony) o czerwonym świetle. W mieszaninie z parami rtęci, helem i argonem uzyskuje się różne kolory świateł neonowych.
| powrót do tablicy | do góry strony | |
| Ar - argon (liczba atomowa 18, liczba masowa izotopów 40 ) | średnia masa atomowa 39,948 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 2s2p6 3s2p6(d) | |
| wartościowość | ||
Występuje, w odróżnieniu od innych gazów szlachetnych, w dość dużej ilości w powietrzu (około 1% obj.). Znajduje zastosowanie jako osłona gazowa w specjalnych technikach spawania oraz służy do napełniania baniek żarówek, co wydłuża ich czas świecenia.
| powrót do tablicy | do góry strony | |
| Kr - krypton (liczba atomowa 36, liczba masowa izotopów 84) | średnia masa atomowa 83,80 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6(d)(f) | |
| wartościowość | ||
Dodaje się go do neonów o świetle żółtym i zielonym. Służy do napełniania baniek żarówek, co wydłuża ich czas świecenia.
W czasie wyładowań elektrycznych w mieszaninie gazów krypton + fluor w temperaturze bliskiej 100K powstaje fluorek kryptonu KrF2, związek nietrwały, rozpadający się łatwo ponownie na fluor i krypton z wydzieleniem ciepła.
| powrót do tablicy | do góry strony | |
| Xe - ksenon (liczba atomowa 54, liczba masowa izotopów 131) | średnia masa atomowa 131,3 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10(f) 5s2p6(d) | |
| wartościowość | ||
Dość uboga chemia gazów szlachetnych, to przede wszystkim chemia ksenonu. Ze względu na najniższą wartość energii jonizacji najłatwiej ulega reakcjom, tworząc związki w których występuje na +2 +4 +6 i +8 stopniu utlenienia. Bezpośrednio reaguje tylko z fluorem, natomiast związki fluoru z ksenonem służą jako substraty do otrzymywania bardziej złożonych cząsteczek. Pierwszy związek ksenonu otrzymana w reakcji z heksafluorkiem platyny, bardzo reaktywnym gazem PtF6, który reagując z tlenem daje związek krystaliczny [O2+][PtF6-], analogicznie z ksenonem daje cząsteczkę [Xe+][PtF6-]. W rzeczywistości budowa tego związku, tworzącego czerwone kryształy, jest bardziej złożona.
W bezpośredniej reakcji z fluorem ksenon tworzy trzy trwałe fluorki: XeF2; XeF4 oraz XeF6.
XeF2, bezbarwna krystaliczna substancja, dobrze rozpuszcza się w ciekłym HF, a także w wodzie, gdzie powoli hydrolizuje dając O2, Xe i HF. Hydrolizę tę gwałtownie przyspiesza obecność zasad.
XeF4 i XeF6 hydrolizują tak łatwo, że należy je przechowywać w naczyniach pozbawionych nawet śladów wilgoci. Heksafluorek ksenonu jest niezwykle aktywny chemicznie, reaguje nawet z kwarcem (SiO2) dając w wyniku reakcji tlenofluorek XeOF4 oraz SiF4.
Zarówno XeF4 jak i XeF6 hydrolizują z wytworzeniem tlenku XeO3. Po odparowaniu wody uzyskuje się bezbarwną, wybuchową substancje. Zalkalizowanie roztworu XeO3 prowadzi do uzyskania jonów ksenianowych(VI) HXeO4-, które w wyniku reakcji dysproporcjonowania przechodzą w jony XeO64 - i wolny ksenon. W wyniku ogrzewania ksenianu(VII) baru Ba2(XeO6) ze stężonym H2SO4 powstaje nietrwały, wybuchowy XeO4.
Ksenon w lampach neonowych daje światło niebieskie.
| powrót do tablicy | do góry strony | |
| Rn - radon (liczba atomowa 86, liczba masowa izotopów 222 ) | średnia masa atomowa 222 | |
| konfiguracja elektronowa | 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10(f) 6s2p6 | |
| wartościowość | ||
Brak trwałych izotopów. Promieniotwórczy, emituje promienie α. γ, bardzo krótkie okresy połowicznego rozpadu poszczególnych izotopów (od paru dni do ułamków sekund). Dwa izotopy to gazy, pozostałe 12 ciała stałe. Towarzyszy rudom pierwiastków promieniotwórczych.
| powrót do tablicy | do góry strony | |