• Cosa sono i gas nobili?
• Scoperta di gas nobili
• Caratteristiche dei gas nobili
• Perché sono chiamati gas nobili?
• Usi e applicazioni dei gas nobili
• Esempi di gas nobili

Spieghiamo cosa sono i gas nobili, come sono stati scoperti, quali sono i loro usi, applicazioni, altre caratteristiche ed esempi.

I gas nobili come l'elio sono molto sicuri grazie alla loro bassa reattività.

Cosa sono i gas nobili?

In chimica, è chiamato gas nobili o gas inerti per un insieme di elementi chimici che compongono il gruppo 18 (VIIIA) del Tavola periodica degli elementi.

La loro caratteristica principale in comune è il loro bassissimo grado di reattività chimica, cioè la loro bassa propensione alla formazione molecole sì composti con altri elementi. Esiste infatti solo un piccolo insieme di composti da gas nobili, a differenza della maggior parte degli elementi noti che possono formare una maggiore quantità di composti chimici.

In condizioni di temperatura sì Pressione comuni, i gas nobili sono sostanze monoatomico gassoso (cioè costituito da un unico atomo). Molti di loro sono presenti in proporzioni variabili nel aria che integra il atmosfera.

Nonostante la loro bassa reattività chimica, o talvolta come conseguenza di essa, questi elementi hanno applicazioni molto diverse nella industria, e sono generalmente prodotti in serie.

Scoperta di gas nobili

La maggior parte dei gas nobili sono stati scoperti nel corso del XIX secolo, come conseguenza di studi sulla sole da Pierre Janssen (Francese, 1824-1907) e Joseph Norman Lockyer (British, 1836-1920). Questi astronomi scoprirono l'elio, chiamato per la parola greca (Helios) per lui stella.

La sorpresa al proprietà Le caratteristiche di questo nuovo elemento hanno aperto le porte alla ricerca di altri simili. È così che sono stati scoperti krypton, neon e argon, dallo studio chimico dell'aria.

Verso la fine del XIX secolo, i ricercatori britannici Lord Rayleigh (1842-1919) e William Ramsay (1852-1916) ipotizzarono l'esistenza congiunta di gas nobili, con i quali ottennero il Premio Nobel per la Fisico e Chimica. Fu solo nel 20esimo secolo che la produzione industriale di questi gas iniziò su larga scala, poiché furono scoperte più delle loro proprietà e usi.

Caratteristiche dei gas nobili

I gas nobili come l'argon possono essere utilizzati industrialmente in potenti laser.

In generale, i gas nobili sono caratterizzati da:

• Presentano poca o nessuna reattività chimica, cioè non reagiscono facilmente. Questo perché il suo ultimo strato elettronico o livello di energia è sempre pieno.
• essere privo di colore, olfatto e gusto.
• Introdurre punti di fusione sì bollente molto vicini e molto bassi, con appena 10 ºC di differenza, quindi sono quasi sempre dentro stato gassoso, sebbene possano essere trasformati in liquido solo in intervalli di temperatura molto precisi.
• Si comportano come gas ideali in condizioni normali di pressione e temperatura (1atm e 0 ºC.), Cioè si può considerare che la loro particelle Non interagiscono e rispettano l'equazione di stato dei gas ideali:
  

Dove:

• • P. Rappresenta la pressione del gas ed è espressa in atmosfere (atm) o unità equivalenti.
  • v. rappresenta il volume di gas ed è espresso in litri (L) o unità equivalenti.
  • n. Rappresenta la quantità di sostanza nel gas ed è espressa in nei (mol).
  • R. È la costante del gas ideale e ha un valore di 8,314 joule/mol Kelvin (J/mol K).
  • T. Rappresenta la temperatura del gas ed è espressa in Kelvin (K) o unità equivalenti.
• Nel caso dell'elio ha proprietà molto particolari: ha punti di fusione e di ebollizione inferiori a qualsiasi sostanza conosciuta, è l'unico elemento che presenta superfluidità (uno stato del fluido che non presenta viscosità, cioè scorre senza attrito), e non può essere trasformato in solido in condizioni di pressione standard.

Perché sono chiamati gas nobili?

Inizialmente questi elementi erano chiamati "gas inerti" o "gas rari", poiché si pensava all'epoca che fossero elementi chimicamente totalmente inerti e, quindi, molto rari al mondo. universo. Entrambe le caratteristiche si sono rivelate false.

Oggigiorno si preferisce "gas nobili", traduzione di "Edelgas", termine tedesco con cui il chimico Hugo Erdmann (1862-1910) li battezzò nel 1898. Erdmann prese questo nome dai "metalli nobili" come l'oro, la cui reattività è molto moderata. Quindi, proprio come l'oro tendeva a rimanere puro ea conservare la sua nobiltà, così facevano questi gas.

Usi e applicazioni dei gas nobili

Vari gas nobili come il neon possono essere utilizzati nelle lampade.

Questi elementi hanno numerosi usi per il essere umano, ad esempio:

• isolanti Data la loro bassa reattività è possibile utilizzarli per contenere sostanze altamente reattive o pericolose.
• Refrigeranti criogenici. Attraverso processi che estraggono calore e diminuire il Pressione, i gas si trasformano in liquidi, e questi liquidi sono ideali per mantenere macchinari delicati come magneti superconduttori o apparecchiature di risonanza magnetica nucleare. L'elio è ampiamente utilizzato per questo scopo.
• Componente traspirante. L'elio miscelato con altri gas viene utilizzato nelle bombole di astronauti e subacquei, poiché riduce l'effetto narcotico della cosiddetta "malattia del profondo", che è causata da un'elevata concentrazione di gas nel sangue e nei tessuti. Poiché l'elio ha una scarsa solubilità, è meno probabile che passi attraverso membrane cellulari.
• Riempito con palloncini gonfiabili o dirigibili. L'elio può essere utilizzato per gonfiare i palloncini poiché è più leggero dell'aria e molto sicuro, un perfetto sostituto dell'idrogeno, che è altamente infiammabile.
• Illuminazione. Neon, xeno, argon e krypton possono essere utilizzati e riempiti con lampadine a incandescenza per produrre colori specifici di luce, in quelle che di solito chiamiamo "luci al neon".
• Per fare laser. Sono spesso utilizzati in interventi chirurgici o procedure industriali.

Esempi di gas nobili

I gas nobili sono solo sette:

• Elio (He). È il secondo elemento più abbondante nell'universo conosciuto. Uno dei modi per ottenerlo è come prodotto delle reazioni di fusione dell'idrogeno nel cuore del stelle. Ha la particolarità di alterare la voce umana quando viene inalato e di essere molto più leggero dell'aria.
• Neon (Ne). Un altro elemento abbondante nell'universo conosciuto. Viene utilizzato per realizzare lampade fluorescenti in quanto conferisce loro un colore rosso. È particolarmente utilizzato nella produzione di televisori. È anche ampiamente utilizzato nella produzione del laser He-Ne.
• Argo (Ar). Uno dei gas comuni nell'aria che respiriamo, è ampiamente utilizzato come isolante industriale e nell'ottenimento di laser.
• Krypton (Kr). Sebbene sia un gas nobile, può reagire con il fluoro e poche altre sostanze altamente elettronegative e ha sei isotopi stabili e diciassette isotopi radioattivi.
• Xenon (Xe). È un gas molto pesante, presente solo in tracce nell'atmosfera terrestre. Fu il primo dei gas nobili ad essere sintetizzato artificialmente.
• Radon (Rn). Risultato del decadimento radioattivo di elementi come il radio o l'attinio (per questo in precedenza era chiamato actinon), è un gas nobile ma radioattivo, il cui isotopo più stabile può durare al massimo 3,8 giorni, prima di disintegrarsi in polonio-218.
• Oganeson (Og). Chiamato anche eka-emanation, ununoctium (Uuo) o elemento 118, questo misterioso gas nobile è altamente radioattivo e di origine sintetica, cioè non esiste nel natura. È stato "scoperto" nel 2002.