Vì sao argon heli neon không có hoá trị

Javascript not detected. Javascript required for this site to function. Please enable it in your browser settings and refresh this page.

Cột bên phải của bảng tuần hoàn chứa bảy nguyên tố được gọi là khí trơ hoặc khí quý . Tìm hiểu về tính chất của nhóm nguyên tố khí quý.

• Khí quý là nhóm 18 trong bảng tuần hoàn, là cột các nguyên tố ở bên phải của bảng.
• Có bảy nguyên tố khí cao quý: heli, neon, argon, krypton, xenon, radon và oganesson.
• Khí quý là những nguyên tố hóa học ít phản ứng nhất. Chúng gần như trơ vì các nguyên tử có lớp vỏ electron hóa trị đầy đủ, ít có xu hướng nhận hoặc nhường electron để hình thành liên kết hóa học.

Khí quý, còn được gọi là khí trơ hoặc khí hiếm, nằm trong Nhóm VIII hoặc Nhóm 18 của Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế [IUPAC] nhóm 18 của bảng tuần hoàn . Đây là cột các nguyên tố dọc theo phía ngoài cùng bên phải của bảng tuần hoàn. Nhóm này là một tập hợp con của các phi kim. Gọi chung, các nguyên tố còn được gọi là nhóm heli hoặc nhóm neon. Các khí quý là:

• Heli [Anh]
• Neon  [Ne]
• Argon [Ar]
• Krypton [Kr]
• Xenon [Xe]
• Radon [Rn]
• Oganesson [Og]

Ngoại trừ oganesson, tất cả các nguyên tố này đều là khí ở nhiệt độ và áp suất thông thường. Chưa có đủ nguyên tử tạo ra oganesson để biết chắc chắn về pha của nó, nhưng hầu hết các nhà khoa học dự đoán nó sẽ là chất lỏng hoặc chất rắn.

Cả radon và oganesson chỉ bao gồm các đồng vị phóng xạ.

Các khí quý tương đối không phản ứng. Trên thực tế, chúng là những nguyên tố ít phản ứng nhất trong bảng tuần hoàn. Điều này là do chúng có một lớp vỏ hóa trị hoàn chỉnh . Chúng có rất ít xu hướng thu được hoặc mất đi các electron. Năm 1898, Hugo Erdmann đặt ra cụm từ "khí quý " để phản ánh khả năng phản ứng thấp của các nguyên tố này, giống như cách các kim loại quý ít phản ứng hơn các kim loại khác. Các khí quý có năng lượng ion hóa cao và độ âm điện không đáng kể. Các khí quý có nhiệt độ sôi thấp và đều là khí ở nhiệt độ thường.

Tóm tắt các thuộc tính chung

• Khá không hoạt động
• Hoàn thành electron ngoài cùng hoặc lớp vỏ hóa trị [số oxi hóa = 0]
• Năng lượng ion hóa cao
• Độ nhạy điện rất thấp
• Điểm sôi thấp [tất cả các khí đơn nguyên ở nhiệt độ phòng]
• Không có màu, mùi hoặc hương vị trong điều kiện bình thường [nhưng có thể tạo thành chất lỏng và chất rắn có màu]
• Không bắt lửa
• Ở áp suất thấp, chúng sẽ dẫn điện và phát huỳnh quang

Các khí cao này được sử dụng để tạo thành khí quyển trơ, thường dùng cho hàn hồ quang, để bảo vệ các mẫu vật và ngăn chặn các phản ứng hóa học. Các yếu tố được sử dụng trong đèn, chẳng hạn như đèn neon và đèn pha krypton, và trong laser. Heli được sử dụng trong bóng bay, cho các bình khí lặn dưới đáy biển sâu và để làm mát nam châm siêu dẫn.

Mặc dù các khí cao quý đã được gọi là khí hiếm, chúng không đặc biệt hiếm trên Trái đất hoặc trong vũ trụ. Trên thực tế, argon là khí phổ biến thứ 3 hoặc thứ 4 trong khí quyển  [1,3% khối lượng hoặc 0,94% thể tích], trong khi neon, krypton, helium và xenon là những nguyên tố vi lượng đáng chú ý.

Trong một thời gian dài, nhiều người tin rằng khí quý hoàn toàn không phản ứng và không thể tạo thành các hợp chất hóa học. Mặc dù các nguyên tố này không dễ dàng tạo thành các hợp chất, nhưng các ví dụ về phân tử chứa xenon, krypton và radon đã được tìm thấy. Ở áp suất cao, ngay cả helium, neon và argon cũng tham gia vào các phản ứng hóa học.

Neon, argon, krypton và xenon đều được tìm thấy trong không khí và thu được bằng cách hóa lỏng nó và thực hiện chưng cất phân đoạn. Nguồn chính của heli là từ quá trình tách khí tự nhiên đông lạnh. Radon, một loại khí quý phóng xạ, được tạo ra từ sự phân rã phóng xạ của các nguyên tố nặng hơn, bao gồm radium, thorium và uranium. Nguyên tố 118 là một nguyên tố phóng xạ do con người tạo ra, được tạo ra bằng cách tấn công một mục tiêu bằng các hạt gia tốc. Trong tương lai, các nguồn khí quý ngoài trái đất có thể được tìm thấy. Đặc biệt, Helium có nhiều trên các hành tinh lớn hơn là trên Trái đất.

• Greenwood, NN; Earnshaw, A. [1997]. Hóa học của các nguyên tố [xuất bản lần thứ 2]. Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• Lehmann, J [2002]. "Hóa học của Krypton". Nhận xét về Hóa học Phối hợp . 233–234: 1–39. doi: 10.1016 / S0010-8545 [02] 00202-3
• Ozima, Minoru; Podosek, Frank A. [2002]. Địa khí Cao quý . Nhà xuất bản Đại học Cambridge. ISBN 0-521-80366-7.
• Partington, JR [1957]. "Khám phá về Radon". Thiên nhiên. 179 [4566]: 912. doi: 10.1038 / 179912a0
• Renouf, Edward [1901]. "Khí trơ". Khoa học . 13 [320]: 268–270.

Màu bình thường của khí neon bị kích thích là đỏ cam.

Hình ảnh Jill Tindall / Getty

Neon là nguyên tố thứ 10 trong bảng tuần hoàn, với ký hiệu nguyên tố là Ne. Mặc dù bạn có thể nghĩ đến đèn neon khi nghe tên nguyên tố này, nhưng có rất nhiều đặc tính và công dụng thú vị khác của loại khí này.

1. Mỗi nguyên tử neon có 10 proton. Có ba đồng vị ổn định của nguyên tố, với các nguyên tử có 10 neutron [neon-20], 11 neutron [neon-21] và 12 neutron [neon-22]. Bởi vì nó có một octet ổn định cho lớp vỏ electron bên ngoài của nó, các nguyên tử neon có 10 electron và không có điện tích thuần. Hai điện tử hóa trị đầu tiên ở lớp vỏ s , trong khi tám điện tử còn lại ở lớp vỏ p . Nguyên tố nằm trong nhóm 18 của bảng tuần hoàn, khiến nó trở thành khí cao quý đầu tiên có octet đầy đủ [heli nhẹ hơn và bền chỉ với hai electron]. Đó là khí quý nhẹ thứ hai.
2. Ở nhiệt độ và áp suất phòng, neon là chất khí không mùi, không màu, nghịch từ . Nó thuộc nhóm nguyên tố khí cao và chia sẻ tính chất với các nguyên tố khác của nhóm đó là gần như trơ [không phản ứng mạnh]. Trên thực tế, không có hợp chất neon bền nào được biết đến, mặc dù một số khí quý khác đã được tìm thấy để hình thành liên kết hóa học. Một ngoại lệ có thể xảy ra là hydrat clathrat neon rắn, có thể được hình thành từ khí neon và nước đá ở áp suất 0,35–0,48 GPa.
3. Tên của nguyên tố bắt nguồn từ từ "novum" hoặc "neos" trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "mới". Các nhà hóa học người Anh, Sir William Ramsay và Morris W. Travers đã phát hiện ra nguyên tố này vào năm 1898. Neon được phát hiện trong một mẫu không khí lỏng. Các khí thoát ra được xác định là nitơ, oxy, argon và krypton. Khi krypton mất đi, khí còn lại phát ra ánh sáng đỏ tươi khi bị ion hóa. Con trai của Ramsay đã gợi ý tên cho nguyên tố mới, neon.
4. Neon vừa hiếm vừa nhiều, tùy thuộc vào nơi bạn đang tìm kiếm. Mặc dù neon là khí hiếm trong khí quyển Trái đất [ khoảng 0,0018 phần trăm khối lượng ], nó là nguyên tố phong phú thứ năm trong vũ trụ  [một phần trên 750], nơi nó được tạo ra trong quá trình alpha ở các ngôi sao. Nguồn duy nhất của neon là từ khai thác từ không khí hóa lỏng. Neon cũng được tìm thấy trong kim cương và một số lỗ thông hơi của núi lửa. Bởi vì neon rất hiếm trong không khí, nó là một loại khí đắt tiền để sản xuất, đắt hơn khoảng 55 lần so với helium lỏng.
5. Mặc dù nó hiếm và đắt tiền trên Trái đất, nhưng vẫn có một lượng lớn đèn neon trong một ngôi nhà bình thường. Nếu bạn có thể khai thác tất cả đèn neon từ một ngôi nhà mới ở Hoa Kỳ, bạn sẽ có khoảng 10 lít khí đốt.
6. Neon là một loại khí đơn nguyên , vì vậy nó nhẹ hơn [ít đặc hơn] so với không khí, chủ yếu bao gồm nitơ [N 2 ]. Nếu một quả bóng được lấp đầy bằng đèn neon, nó sẽ bay lên. Tuy nhiên, điều này sẽ xảy ra với tốc độ chậm hơn nhiều so với những gì bạn thấy với khí cầu heli . Cũng như với khí heli, việc hít phải khí neon có nguy cơ gây ngạt thở nếu không có đủ oxy để thở.
7. Neon có rất nhiều công dụng bên cạnh việc thắp sáng bảng hiệu. Nó cũng được sử dụng trong laser heli-neon, masers, ống chân không, thiết bị thu sét và chỉ thị điện áp cao. Dạng lỏng của phần tử là chất làm lạnh đông lạnh. Neon làm chất làm lạnh hiệu quả hơn 40 lần so với helium và tốt hơn ba lần so với hydro lỏng. Do khả năng làm lạnh cao, neon lỏng được sử dụng trong cryonics để đóng băng xác chết để bảo quản hoặc cho khả năng hồi sinh trong tương lai. Chất lỏng có thể gây tê cóng ngay lập tức cho da hoặc niêm mạc tiếp xúc.
8. Khi khí neon áp suất thấp bị nhiễm điện, nó phát sáng màu đỏ cam. Đây là màu thực của đèn neon. Các màu khác của đèn được tạo ra bằng cách phủ phốt pho bên trong kính . Các chất khí khác phát sáng khi bị kích thích. Đây không phải là biển hiệu neon mặc dù nhiều người thường cho rằng chúng là như vậy.
9. Một trong những sự thật thú vị về đèn neon là ánh sáng phát ra từ đèn neon ion hóa có thể đi qua sương mù nước. Đây là lý do tại sao đèn neon được sử dụng ở các vùng lạnh và cho máy bay và sân bay.
10. Neon có nhiệt độ nóng chảy là ‑248,59 C [‑415,46 F] và điểm sôi là ‑246,08 C [‑410,94 F]. Neon rắn tạo thành một tinh thể có cấu trúc hình khối chặt chẽ. Bởi vì octet ổn định của nó, độ âm điện và ái lực điện tử của neon bằng không.