الغازات الخاملة واعدادها الذرية
عند إجراء بحث عن الغازات، نجد أنه على طول العمود الأيمن من الجدول الدوري للعناصر تتواجد مجموعة تعرف باسم الغازات الخاملة أو الغازات النبيلة، وهي الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والزينون والرادون. تعرف الغازات الخاملة أيضا باسم الغازات النادرة، وتعود تسميتها بالغازات الخاملة لأن العلماء اعتقدوا أنها غير قادرة على التفاعل مع العناصر الأخرى، وعلى الرغم من ندرتها، فإنها جزء من الحياة اليومية كما يتضح من استخدام الهيليوم في البالونات والنيون في العلامات والرادون الضار في بعض المنازل .
تعريف الغازات الخاملة وأعدادها الذرية
يتم ترتيب جدول العناصر الدورية وفقا لعدد البروتونات في نواة الذرة لعنصر معين، ويتم تجميع العناصر ذات الخصائص المتشابهة معا، وهذا ينطبق على مجموعة من المعادن المعروفة باسم الغازات الخاملة أو النبيلة، وتتألف هذه المجموعة من ستة غازات هي الهيليوم وعدده الذري 2، والنيون وعدده الذري 10، والأرجون وعدده الذري 18، والكريبتون وعدده الذري 36، والزينون وعدده الذري 54، بالإضافة إلى الرادون وعدده الذري 86 .
تحدد العديد من الخصائص الغازات الخاملة النبيلة بغض النظر عن وضعها في الجدول الدوري. وبوضوح، جميعها تكون غازات، وهذا يعني أنها تتحول إلى سوائل أو مواد صلبة فقط عند درجات حرارة شديدة الانخفاض التي لا يمكن تحقيقها إلا في المختبر. تكون الغازات الخاملة عديمة اللون والرائحة والطعم، وتتألف من ذرات منفردة وليس جزيئات .
التفاعل المنخفض للغازات الخاملة
هناك سبب يمنع ذرات الغازات الخاملة النبيلة من الجمع ، وأحد الخصائص المميزة لعائلة الغازات الخاملة النبيلة هو افتقارها إلى التفاعل الكيميائي ، فبدلاً من الرد على العناصر الأخرى أو الارتباط بها ، تميل الغازات الخاملة إلى أن تبقى منفصلة ومن هنا جاءت التسمية باسم الغازات النبيلة ، والتي تعني شخصًا ما أو شيء منفصلًا عن الحشد .
نظرًا لافتقارها الواضح إلى التفاعل كانت الغازات النبيلة المعروفة أيضًا باسم الغازات النادرة تُعرف باسم الغازات الخاملة ، وفي الواقع لم يتم العثور على الهيليوم والنيون والأرجون لتتحد مع العناصر الأخرى لتكوين مركبات ، ومع ذلك في عام 1962 نجح الكيميائي الإنجليزي نيل بارتليت في تحضير مركب من الزينون بالبلاتين والفلور ، وبالتالي قلب فكرة أن الغازات النبيلة خاملة تمامًا ، ومنذ ذلك الوقت تم تطوير العديد من مركبات الزينون بعناصر أخرى أبرزها هو الأكسجين والفلور ، كما تم استخدام الفلور لتشكيل مركبات بسيطة مع الكريبتون والرادون .
ومع ذلك، يتميز التفاعل المنخفض بدلاً من عدم التفاعل كما كان يعتقد سابقًا بأنه خاصية للغازات الخاملة، وتتحكم إحدى العوامل التي تؤثر على تفاعل عنصر ما هي ترتيب إلكتروناته، وتتم ترتيب إلكترونات الغازات النبيلة بطريقة تثبيط الترابط مع العناصر الأخرى .
استخراج الغازات الخاملة
يتم استخراج العديد من الغازات النبيلة بواسطة الهواء المسال أي عن طريق تقليله إلى درجات حرارة يفترض فيها خصائص سائل بدلاً من غاز ، ومن خلال التحكم في درجات الحرارة في الهواء المسال ، من الممكن الوصول إلى نقطة الغليان لغاز خامل ومن ثم استخراجه ، كما حدث عندما تم عزل هذه الغازات لأول مرة في تسعينيات القرن التاسع عشر .