Эрхэм хий ба тэдгээрийн шинж чанар. Эрхэм хий ба тэдгээрийн шинж чанар Эдгээр хийн идэвхгүй байдлыг үүсгэдэг үнэт хийнүүд

Нээлт:

1893 онд агаар дахь азотын нягт ба азотын нэгдлүүдийн задралаас гаргаж авсан азотын нягтын зөрүүд анхаарлаа хандуулсан: агаараас нэг литр азот 1,257 г жинтэй, химийн аргаар олж авсан азот нь 1,251 г жинтэй байв.Маш нарийн судалгаа. Энэхүү нууцлаг нөхцөл байдлыг тодруулахын тулд хийсэн агаарын найрлагыг судлахад бүх хүчилтөрөгч, азотыг зайлуулсны дараа ямар нэгэн химийн урвалд ордоггүй жижиг үлдэгдэл (ойролцоогоор 1%) байгааг харуулсан.

Аргон (Грекээр идэвхгүй гэсэн утгатай) хэмээх шинэ элементийг нээсэн нь "гурав дахь аравтын бутархайн ялалт"-ыг илэрхийлсэн юм. Аргоны молекул жин 39.9 г/моль болсон.

Дараагийн нээлт болох инертийн хий болох гели ("нар") нь дэлхийгээс илүү эрт наран дээр нээгдсэн. Энэ нь өнгөрсөн зууны 50-аад онд боловсруулсан спектрийн шинжилгээний аргын ачаар боломжтой болсон.

Аргон ба гелийг нээснээс хойш хэдэн жилийн дараа (1898 онд) агаараас өөр гурван сайхан хий ялгарсан: неон ("шинэ"), криптон ("далд") ба ксенон ("харь гарагийн"). 1 м 3 агаарт 9.3 литр аргонтой хамт ердөө 18 мл неон, 5 мл гели, 1 мл криптон, 0.09 мл ксенон агуулагддаг байснаас тэдгээрийг илрүүлэхэд хичнээн хэцүү байсныг харж болно.

Хамгийн сүүлд инертийн хий болох радоныг 1900 онд зарим ашигт малтмалыг судлах явцад олж илрүүлсэн. Агаар мандалд агуулагдах хэмжээ нь зөвхөн 6-10 -18% эзэлхүүнтэй байдаг (энэ нь нэг шоо см тутамд 1-2 атомтай тэнцэнэ). Дэлхийн агаар мандал бүхэлдээ ердөө 374 литр радон агуулдаг гэсэн тооцоо бий.

Физик шинж чанарууд:

Бүх үнэт хий нь өнгөгүй бөгөөд нэг атомын молекулуудаас бүрддэг. Инерцийн хийг ялгах нь тэдгээрийн физик шинж чанарын ялгаан дээр суурилдаг.

Инерцийн хий нь өнгөгүй, үнэргүй байдаг. Тэд агаарт бага хэмжээгээр агуулагддаг.Инерцийн хий нь хоргүй. Гэсэн хэдий ч инертийн хийн агууламж нэмэгдэж, хүчилтөрөгчийн концентраци буурсан уур амьсгал нь хүнийг амьсгал боогдуулж, ухаан алдах, үхэлд хүргэдэг. Аргон алдагдсанаас болж нас барсан тохиолдол байдаг.

Хайлах цэг, ° C
Буцлах цэг, ° C

Бодисыг хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилжүүлэхэд шаардагдах дулааны хэмжээг хайлуулах дулаан, шингэнээс уур руу шилжихийг ууршилтын дулаан гэнэ. Хоёр хэмжигдэхүүнийг ихэвчлэн хэвийн даралтын дор явагддаг шилжилт гэж нэрлэдэг. Инерцийн хийн хувьд тэдгээр нь дараах утгатай байна (ккал/г-атом):

Хайлах дулаан
Ууршилтын дулаан

Доор харьцуулсан болно чухал температур инертийн хий ба эдгээр температурыг хийн төлөвөөс шингэн төлөвт шилжүүлэхэд шаардлагатай бөгөөд хангалттай даралт, - чухал дарамт:

Чухал температур, ° C
Чухал даралт, atm

Энэ сонирхолтой байна :

Аргон молекулын атомын тухай асуудлыг кинетик онолыг ашиглан шийдсэн. Үүний дагуу хийн грамм молекулыг нэг градусаар халаахад зарцуулах дулааны хэмжээ нь түүний молекул дахь атомын тооноос хамаардаг. Тогтмол эзэлхүүнтэй үед нэг атомын хийн грамм молекул нь 3-ыг шаарддагялгадас, хоёр атомт - 5 калори. Аргоны хувьд туршилт 3-ыг өгсөнялгадас, Энэ нь түүний молекулын нэг атомт шинж чанарыг харуулсан. Бусад инертийн хийд мөн адил хамаарна.

Гели нь шингэн ба хатуу төлөвт хувирсан сүүлчийн хий юм. Үүнтэй холбоотойгоор ердийн температурт тэлэлтийн үр дүнд гелий хөрдөггүй, харин халдаг тул онцгой хүндрэлүүд байсан. Зөвхөн -250 хэмээс доош температурт "хэвийн" ажиллаж эхэлдэг. Үүнээс үзэхэд ердийн шингэрүүлэх процессыг гелийг өмнө нь маш хүчтэй хөргөсний дараа л хэрэглэж болно. Нөгөөтэйгүүр, гелийн эгзэгтэй температур маш бага байдаг. Эдгээр нөхцөл байдлаас шалтгаалан шингэн устөрөгчтэй ажиллах техникийг эзэмшсэний дараа л гелийтэй ажиллахад таатай үр дүнд хүрч, зөвхөн ууршилтыг ашиглан гелийг шаардлагатай температурт хөргөх боломжтой байв. 1908 онд анх удаа шингэн гели, хатуу гели авах боломжтой болсон-В1926

Химийн шинж чанар:

Идэвхгүй хий нь бүрэн (He, Ne, Ar) эсвэл бараг бүрэн (Kr, Xe, Rn) химийн идэвхгүй байдалаар тодорхойлогддог. Тогтмол системд тэд тусгай бүлэг (VIII) үүсгэдэг. Инерцийн хийг нээсний дараа удалгүй эдгээр элементүүдийн тэг валентыг, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн химийн идэвхгүй байдлыг онцлон тэмдэглэхийн тулд үелэх системд шинээр бий болсон бүлгийг тэг гэж нэрлэжээ. Одоогийн байдлаар энэ нэрийг ихэвчлэн ашигладаг боловч үечилсэн хуулийн мөн чанарт инертийн хийн бүлгийг наймдугаар бүлэг гэж үзэх нь илүү зөв юм, учир нь холбогдох үеүүд эдгээр элементүүдээс эхэлдэггүй, харин дуусдаг.

Хүнд инертийн хийд бүрэн химийн идэвхгүй байдал байхгүй гэдгийг зөвхөн 1962 онд илрүүлсэн. Тэд хамгийн идэвхтэй металлоид болох фтортой (зөвхөн түүнтэй) нэгдэх чадвартай болох нь тогтоогджээ. Ксенон (болон радон) амархан урвалд ордог бол криптон нь илүү хэцүү байдаг. XeF 2, XeF 4, XeF 6, тогтворгүй KrF 2-ыг авсан. Эдгээр нь бүгд өнгөгүй дэгдэмхий талст бодис юм.

Ксенон дифторид(XeF 2) - тэг нөхцөлд Xe ба F 2 хольц дээр өдрийн гэрлийн нөлөөн дор аажмаар үүсдэг. Энэ нь дотор муухайрах өвөрмөц үнэртэй байдаг. Молекул үүсэхийн тулд ксенон атомыг 5s 2 5p 6-аас хамгийн ойрын хоёр валент төлөв рүү өдөөх шаардлагатай 5s 2 5p 5 s 1 - 803 кЖ/моль, 5s 2 5p 5 6p 1 -924 кЖ/моль, 25s 2 5p 6d 1 - 953 кЖ/ моль.

Xe+F 2 →XeF 2

0.15 моль/л усанд уусдаг. Уг уусмал нь маш хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Уусмалыг дараах схемийн дагуу задалдаг.

XeF 2 +H 2 O →HF+Xe+O 2 (процесс нь шүлтлэг орчинд илүү хурдан, хүчиллэг орчинд удаан явагддаг).

Ксенонтетрафторид-Энгийн бодисоос үүссэн урвал нь маш экзотермик бөгөөд бүх фторын хамгийн тогтвортой нь юм.

XeF 4 +2Hg=2HgF 2 +Xe

XeF 4 +Pt=PtF 4 +Xe

Ксенон тетрафторидын чанарын урвал :

XeF 4 +4KI=4KF+2I 2 ↓+Xe

Ксенон тетрафторид нь дараахь схемийн дагуу задардаг.

3Xe 4+ →Xe 6+ +2Xe 0 (хүчиллэг орчинд).

Xe 4+ →Xe 0 +Xe 8+ (шүлтлэг орчинд).

Ксенон гексафторид нь өнгөгүй, 3 талст өөрчлөлтөөр мэдэгддэг. 49 хэмд шар шингэн болж, хатуурах үед дахин өнгөө алддаг. Уур нь цайвар шар өнгөтэй. Тэсэрч задардаг. Чийглэг агаарын гидролизийн нөлөөн дор:

XeF 6 +H 2 O→2HF+OXeF 4

OXeF 4 нь өнгөгүй шингэн бөгөөд XeF 6-аас бага урвалд ордог. Шүлтлэг металлын фторидуудтай талст гидрат үүсгэдэг, жишээлбэл: KF∙OXeF 4

Цаашдын гидролиз нь ксенон триоксидыг үүсгэдэг:

XeF 6 +3H 2 O→XeO 3 +6HF

XeO 3 нь агаарт тархдаг өнгөгүй тэсрэх бодис юм. Энэ нь тэсэрч задрах боловч 40 хэмд зөөлөн халаахад дараах урвал явагдана.

2XeO 3 →2Xe+3O 2

Энэ исэлд албан ёсоор тохирох хүчил байдаг - H 2 XeO 4. Энэ хүчилд тохирох давсууд байдаг: MHXeO 4 эсвэл MH 5 XeO 6, сүүлчийн давстай тохирох хүчил (M - натриас цезий хүртэл) олж авсан:

3XeF 4 +6Ca(OH) 2 →6CaF 2 ↓+Xe+2H 2 XeO 6

Хүчтэй шүлтлэг орчинд Xe 6+ нь:

4Xe 6+ →Xe 0 +3Xe 8+

Криптон дифторид- дэгдэмхий, өнгөгүйталстууд , химийн идэвхтэй бодис. Өндөр температурт энэ нь задардагфторын криптон . Энэ нь эхлээд бодисын холимог дээр цахилгаан гүйдлийн үйлчлэлээр олж авсан бөгөөд -188℃:

F 2 +Kr→KrF 2

Дараах схемийн дагуу усаар задардаг.

2KrF 2 +2H 2 O→O 2 +4HF+2Kr

Инерцийн хийн хэрэглээ:

Инерцийн хий нь маш олон төрлийн практик хэрэглээг олдог. Ялангуяа шингэн гели нь бүх шингэн дотроос хамгийн хүйтэн байдаг тул бага температурыг олж авахад гелий үүрэг гүйцэтгэх нь туйлын чухал юм.Азотыг гелийээр сольдог хиймэл агаарыг анх шумбагчдыг амьсгалахад ашиглаж байжээ. Даралт ихсэх тусам хийн уусах чадвар ихээхэн нэмэгддэг тул шумбагч усанд орж, энгийн агаараар хангагдах үед цус нь ердийн нөхцлөөс илүү их азотыг уусгадаг. Өгсөх үед даралт буурах үед ууссан азот ялгарч, бөмбөлөгүүд нь жижиг судсыг хэсэгчлэн бөглөж, улмаар цусны хэвийн эргэлтийг алдагдуулж, "кессон өвчин" -ийг үүсгэдэг. Азотыг гелийээр сольсоны ачаар цусан дахь гелий уусах чадвар бага тул өвдөлтийн нөлөө огцом сулардаг бөгөөд энэ нь ялангуяа өндөр даралттай үед мэдэгдэхүйц юм. "Гелий" агаарт ажиллах нь шумбагчид маш гүнд (100 м-ээс дээш) бууж, усан дор байх хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгах боломжийг олгодог.

Ийм агаарын нягт нь ердийн агаараас гурав дахин бага байдаг тул амьсгалахад илүү хялбар байдаг. Энэ нь астма, амьсгал боогдох гэх мэт өвчнийг эмчлэхэд гелий агаар нь эмнэлгийн асар их ач холбогдлыг тайлбарлаж байгаа бөгөөд өвчтөний амьсгалыг богино хугацаанд хөнгөвчлөх нь түүний амийг аварч чадна. Гелитэй адил “ксенон” агаар (80% ксенон, 20% хүчилтөрөгч) нь амьсгалахад хүчтэй хар тамхины нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үүнийг анагаах ухаанд ашиглаж болно.

Неон, аргон нь цахилгааны үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр хийгээр дүүрсэн шилэн хоолойгоор цахилгаан гүйдэл өнгөрөхөд хий нь гэрэлтэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь гэрэлтүүлэгтэй бичээсийг зохион бүтээхэд ашиглагддаг.

Энэ төрлийн өндөр хүчин чадалтай неон хоолой нь гэрэлт цамхаг болон бусад дохиоллын төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой, учир нь улаан гэрэл нь манангаар бага зэрэг хаагддаг. Хоолойн доторх даралт буурахад гелийн гялбааны өнгө нь ягаанаас шараас ногоон хүртэл өөрчлөгддөг. Ar, Kr, Xe нь цэнхэр өнгийн өөр өөр сүүдэрээр тодорхойлогддог.

Аргон (ихэвчлэн 14% азоттой холилдсон) нь цахилгаан чийдэнг дүүргэхэд ашиглагддаг. Дулаан дамжуулалт нь мэдэгдэхүйц бага тул криптон ба ксенон нь энэ зорилгод илүү тохиромжтой: тэдгээрээр дүүргэсэн цахилгаан чийдэн нь ижил эрчим хүчний зарцуулалтаар илүү их гэрэл өгдөг, хэт ачааллыг илүү сайн тэсвэрлэдэг бөгөөд ердийнхөөс илүү бат бөх байдаг.

Редактор: Галина Николаевна Харламова

- (а. Идэвхгүй хий; н. Инертгаз, Трагергаз; е. Газ инерт; i. Хий инерт) үнэт, ховор хий, өнгө, үнэргүй нэг атомт хий: гелий (He), неон (Ne) ... Геологийн нэвтэрхий толь бичиг

- (сайн хий, ховор хий) элементүүд Ч. VIII бүлгийн дэд бүлгүүд үе үе. элементүүдийн системүүд. Цацрагт гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), цацраг идэвхт бодис орно. радон (Rn). Байгальд, жишээ нь, агаар мандалд байдаг, үгүй ​​... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Том нэвтэрхий толь бичиг

Эрхэм хийнүүд- үнэт хийтэй адил ... Оросын хөдөлмөр хамгааллын нэвтэрхий толь бичиг

Эрхэм хийнүүд- ИНЕРТ ХИЙ, үнэт хийтэй адил. ... Зурагт нэвтэрхий толь бичиг

ИНЕРТ [нэ], ай, өө; арав, тна. Ожеговын тайлбар толь бичиг. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949, 1992 ... Ожеговын тайлбар толь бичиг

идэвхгүй хий- VIII бүлгийн элементүүд Үе үе. системүүд: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. I. g. химийн хувьд ялгаатай. инерци, үүнийг гадаад тогтвортой байдлаар тайлбарладаг электрон бүрхүүл, үүн дээр Не 2 электроник, үлдсэн нь 8 электрониктой. Би өндөр потенциалтай... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

идэвхгүй хий- үечилсэн системийн VIII бүлгийн элементүүд: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Эрхэмсэг хий нь химийн идэвхгүй байдлаар тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг тогтвортой гадаад электрон бүрхүүлээр тайлбарладаг бөгөөд үүн дээр 2 электрон, үлдсэн нь 8 ... ... Металлургийн нэвтэрхий толь бичиг

Менделеевийн үечилсэн системийн 8-р бүлгийн үндсэн дэд бүлгийг бүрдүүлдэг үнэт хий, ховор хий, химийн элементүүд: Гелий Хэ (атомын дугаар 2), Неон Не (10), Аргон Ар (18), Криптон Кр (36), Ксенон Xe (54) ба Радон Rn (86). -аас…… Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

БҮЛЭГ 0. НАЙХАН (ИНЕРТ) ХИЙ ГЕЛИЙ, НЕОН, АРГОН, КРИПТОН, КСЕНОН, РАДОН Тэг бүлгийн элементүүдийн атомууд нь бүрэн гүйцэд хийгдсэн гадаад электрон бүрхүүлтэй бөгөөд энэ нь хамгийн тогтвортой электрон тохиргоонд нийцдэг бөгөөд ... ... Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг

Номууд

• Хүснэгтийн багц. Хими. Төмөр бус (18 хүснэгт), . 18 хуудас бүхий боловсролын цомог. Урлаг. 5-8688-018 Галоген. Галогенийн хими. Хүхэр. Аллотропи. Хүхрийн хими. Хүхрийн хүчил. Азотын хими. Азотын исэл. Азотын хүчил нь исэлдүүлэгч бодис юм. Фосфор…
• Инерцийн хий, Фастовский В.Г.. Уг номонд гелий, неон, аргон, криптон, ксенон зэрэг идэвхгүй хийн физик, физик-химийн үндсэн шинж чанарууд, түүнчлэн химийн, металлургийн, ...

Хуудас 1
Эрхэм (инерт) хий.

	2 Тэр	10 Не	18Ар	36 Kr	54 Xe	86 Rn
Атомын масс	4,0026	20,984	39,948	83,80	131,30
Валент электронууд	1с 2	(2)2с 2 2х 6	(8)3с 2 3х 6	(18)4с 2 4х 6	(18)5с 2 5х 6	(18)6с 2 6х
Атомын радиус	0,122	0,160	0,192	0,198	0,218	0,22
Иончлолын энерги E - → E +	24,59	21,57	15,76	14,00	12,13	10,75
Дэлхийн агаар мандлын агууламж, %	5*10 -4	1,8*10 -3	9,3*10 -1	1,1*10 -4	8,6*10 -6	6*10 -20

Эрхэм (инерт) хий нь VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элементүүд юм: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) (цацраг идэвхт элемент). . Эрхэм хий бүр нь үечилсэн хүснэгтийн харгалзах хугацааг дуусгадаг бөгөөд тогтвортой, бүрэн гүйцэд хийгдсэн гадаад электрон түвшинтэй - ns 2 n.p. 6 . - энэ нь дэд бүлгийн элементүүдийн өвөрмөц шинж чанарыг тайлбарладаг. Эрхэм хий нь бүрэн идэвхгүй гэж тооцогддог. Эндээс тэдний хоёр дахь нэр нь идэвхгүй юм.

Бүх үнэт хий нь агаар мандлын нэг хэсэг бөгөөд тэдгээрийн агаар мандалд эзлэхүүн (%) нь: гели - 4.6 * 10 -4; аргон - 0.93; криптон – 1.1*10-4; ксенон - 0.8 * 10 -6, радон - 6 * 10 -8. Хэвийн нөхцөлд тэдгээр нь бүгд үнэргүй, өнгөгүй хий, усанд муу уусдаг. Тэдний буцлах болон хайлах цэгүүд атомын хэмжээ ихсэх тусам нэмэгддэг. Молекулууд нь нэг атомт байдаг.

Үл хөдлөх хөрөнгө	Тэр	Үгүй	Ар	Кр	Xe	Rn
Атомын радиус, нм	0,122	0,160	0,191	0,201	0,220	0,231
Атомын иончлолын энерги, эВ	24,58	21,56	15,76	14,00	12,13	10,75
Буцлах цэг, o C	-268,9	-245,9	-185,9	-153,2	-181,2	Ойрхон
Хайлах цэг, o C	-272.6 (даралтын дор)	-248,6	-189,3	-157,1	-111,8	Ойрхон
0 o С температурт 1 литр усанд уусах чадвар, мл	10	-	60	-	50	-

§1. Гели

Гелиумыг 1868 онд нээсэн. Нарны цацрагийн спектрийн шинжилгээний аргыг ашиглах (Английн Локьер ба Франкланд, Франц, Янсен). Гелиумыг 1894 онд дэлхий дээр нээсэн. Ашигт малтмалын kleveite (Рамсей, Англи).

Грек хэлнээс ἥλιος - "Нар" (Гелиосыг үзнэ үү). Локиер өөрийн нээсэн элементийг металл гэж таамаглаж байсан тул элементийн нэрэнд металын шинж чанар (Латинаар "-um" - "Гелий") "-i" төгсгөлийг ашигласан нь сонин юм. Бусад үнэт хийтэй адилтган "Гелион" гэж нэрлэх нь логик юм. Орчин үеийн шинжлэх ухаанд "гелион" гэсэн нэрийг гелийн гэрлийн изотоп болох гелий-3-ийн цөмд өгдөг.

Атомын электрон бүтцийн онцгой тогтвортой байдал нь гелийг үелэх системийн бусад бүх химийн элементүүдээс ялгадаг.

Гели нь физик шинж чанараараа молекул устөрөгчтэй хамгийн ойр байдаг. Гелийн атомын туйлшрал багатай тул буцлах, хайлах хамгийн бага цэгтэй байдаг.

Гели нь ус болон бусад уусгагчид бусад хийтэй харьцуулахад бага уусдаг. Хэвийн нөхцөлд гели нь химийн хувьд идэвхгүй боловч атомуудын хүчтэй өдөөлтөөр молекулын ион үүсгэдэг. Хэвийн нөхцөлд эдгээр ионууд тогтворгүй байдаг; Би алга болсон электроныг барьж авснаар тэд хоёр төвийг сахисан атом болгон хуваасан. Мөн ионжсон молекул үүсэх боломжтой. Гели нь бүх хий дотроос шахахад хамгийн хэцүү байдаг.

Гели нь зөвхөн үнэмлэхүй тэг рүү ойртох температурт шингэн төлөвт хувирч болно, өөрөөр хэлбэл. -273.15. Ойролцоогоор 2К температурт шингэн гели нь 1938 онд хэт шингэний өвөрмөц шинж чанартай байдаг. P.L. нээгдэв. Капица болон онолын хувьд Л.Д. Ландау, эвдрэлийн квант онолыг бүтээсэн. Шингэн гели нь ердийн шингэн шиг ажилладаг гелий I, хэт дулаан дамжуулагч, хэт дэгдэмхий шингэн гелий II гэсэн хоёр хувилбартай байдаг. Гели II нь дулааныг гелий I-ээс 10 7 дахин сайн (мөн мөнгөнөөс 1000 дахин сайн) дамжуулдаг. Энэ нь бараг зуурамтгай чанаргүй, нарийн хялгасан судсаар шууд дамждаг бөгөөд нимгэн хальс хэлбэрээр цусны судасны ханаар дамждаг. Хэт шингэний төлөвт байгаа атомууд нь хэт дамжуулагч дахь электронуудтай бараг ижил байдлаар ажилладаг.

Гели нь дэлхийн царцдасын цацраг идэвхт элементүүдийн тоосонцор задралын улмаас хуримтлагдаж, эрдэс бодис, уугуул металлд ууссан хэлбэрээр илэрдэг.

Гелийн цөм нь маш тогтвортой бөгөөд янз бүрийн цөмийн урвал явуулахад өргөн хэрэглэгддэг.

Аж үйлдвэрт гелийг ихэвчлэн гүн хөргөх замаар байгалийн хийнээс тусгаарладаг. Үүний зэрэгцээ энэ нь хамгийн бага буцалж буй бодис болох хий хэлбэрээр үлддэг бол бусад бүх хий нь конденсацдаг.

Гелийн хий нь метал гагнах, хүнсний бүтээгдэхүүнийг хадгалах гэх мэт инертийн уур амьсгалыг бий болгоход хэрэглэгддэг. Шингэн гели нь бага температурт физикийн хөргөлтийн бодис болгон лабораторид ашиглагддаг.

§2. Неон

Неоныг 1898 оны 6-р сард Шотландын химич Уильям Рамсей, Английн химич Морис Траверс нар нээжээ. Тэд хүчилтөрөгч, азот болон агаарын бүх хүнд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шингэрүүлсний дараа энэ идэвхгүй хийг "хасах" замаар тусгаарлав. Элементийг Грек хэлнээс орчуулбал "шинэ" гэсэн утгатай "неон" гэсэн энгийн нэр өгсөн. 1910 оны арванхоёрдугаар сард Францын зохион бүтээгч Жорж Клод неоноор дүүргэсэн хий ялгаруулдаг чийдэн хийжээ.

Энэ нэр нь Грекээс гаралтай. νέος - шинэ.

Элементийн нэрийг Рамсайгийн арван гурван настай хүү Вилли өгсөн домог байдаг бөгөөд тэрээр ааваасаа шинэ хийг юу гэж нэрлэхийг асууж, түүнд нэр өгөхийг хүсч байгаагаа тэмдэглэжээ. шинэ сар(Латин - шинэ). Аавд нь энэ санаа таалагдсан ч энэ цолыг мэдэрсэн неонГрекийн ижил утгатай үгнээс гаралтай нь илүү сайн сонсогдох болно.

Неон нь гели шиг маш өндөр иончлох чадвартай (21.57 эВ) тул валентын төрлийн нэгдлүүдийг үүсгэдэггүй. Түүний гелийээс гол ялгаа нь атомын харьцангуй их туйлшралтай холбоотой юм. молекул хоорондын холбоо үүсэх хандлага арай илүү.

Неон нь маш бага буцлах цэг (-245.9 o C) ба хайлах цэг (-248.6 o C) бөгөөд гели, устөрөгчийн дараа хоёрдугаарт ордог. Гелитэй харьцуулахад неон нь уусах чадвар, шингээх чадвар бага зэрэг өндөр байдаг.

Гелийн нэгэн адил неон нь атомуудаар хүчтэй өдөөгдөж, Ne 2 + төрлийн молекулын ионуудыг үүсгэдэг.

Неон нь агаарыг шингэрүүлэх, ялгах явцад дагалдах бүтээгдэхүүн болох гелитэй хамт үйлдвэрлэгддэг. Гели ба неоныг салгах нь шингээх эсвэл конденсацлах замаар явагддаг. Шингэн азотоор хөргөсөн идэвхжүүлсэн нүүрсээр шингээх чадвар нь гелийээс ялгаатай нь неоныг шингээх аргад суурилдаг. Конденсацийн арга нь хольцыг шингэн устөрөгчөөр хөргөх явцад неоныг хөлдөөхөд суурилдаг.

Неоныг цахилгаан вакуум технологид хүчдэл тогтворжуулагч, фотоэлел болон бусад төхөөрөмжийг дүүргэхэд ашигладаг. Өвөрмөц улаан туяатай янз бүрийн төрлийн неон чийдэнг гэрэлт цамхаг болон бусад гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж, гэрэлтүүлэгтэй сурталчилгаа гэх мэт ажилд ашигладаг.

Байгалийн неон нь 21 Не ба 22 Не гэсэн гурван тогтвортой изотопоос бүрдэнэ.

Дэлхийн асуудалд неонЭнэ нь жигд бус тархсан боловч ерөнхийдөө бүх элементүүдийн дунд Орчлон ертөнцөд элбэг дэлбэгээрээ тавдугаарт ордог - ойролцоогоор 0.13% масс. Неоны хамгийн их концентраци нь нар болон бусад халуун одод, хийн мананцар, гаднах агаар мандалд ажиглагддаг. нарны аймгийн гаригууд- Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван. Олон оддын агаар мандалд неон нь устөрөгч ба гелийн дараа гуравдугаарт ордог. Хоёр дахь үеийн бүх элементүүдээс неон- Дэлхий дээрх хамгийн бага хүн ам. Наймдугаар бүлэгт неонЭнэ нь дэлхийн царцдасын агууламжийн хувьд аргон ба гелийн дараа гуравдугаарт ордог. Хийн мананцар болон зарим одод дэлхий дээрхээс хэд дахин их неон агуулдаг.

Дэлхий дээр неоны хамгийн их концентраци нь агаар мандалд ажиглагддаг - эзлэхүүний 1.82 10 −3%, нийт нөөц нь 7.8 10 14 м³ гэж тооцогддог. 1 м³ агаарт ойролцоогоор 18.2 см³ неон агуулагддаг (харьцуулбал: ижил хэмжээний агаарт ердөө 5.2 см³ гелий агуулагддаг). Дэлхийн царцдас дахь неоны дундаж агууламж бага - массын 7·10−9%. Манай гариг ​​дээр нийтдээ 6.6 10 10 тонн неон байдаг. Магмын чулуулагт энэ элемент 10 9 тонн орчим байдаг. Чулуулаг нурах үед хий нь агаар мандалд ордог. Агаар мандал нь неон болон байгалийн усаар бага хэмжээгээр хангагдсан байдаг.

Эрдэмтэд манай гаригийн неон ядуурлын шалтгааныг дэлхий нэгэн цагт анхдагч агаар мандалдаа алдаж, хүчилтөрөгч болон бусад хийнүүд шиг бусад элементүүдтэй химийн хувьд ашигт малтмал болон химийн холбоо тогтоох боломжгүй инерт хийн дийлэнх хэсгийг авч явсантай холбоотой гэж үздэг. Ингэснээр дэлхий дээр байр сууриа олж авна.

1892 онд Их Британийн эрдэмтэн Жон Стретт, бидний сайн мэдэх Лорд Рэйли ( см.Рэйлигийн шалгуур) нь нэгэн хэвийн, тийм ч сэтгэл хөдөлгөм биш бүтээлүүдийн нэгийг хийж байсан бөгөөд үүнгүйгээр туршилтын шинжлэх ухаан оршин тогтнох боломжгүй юм. Тэрээр агаар мандлын оптик болон химийн шинж чанарыг судалж, нэг литр азотын массыг өөрөөсөө өмнө хэн ч хүрч чадаагүй нарийвчлалтайгаар хэмжих зорилго тавьжээ.

Гэсэн хэдий ч эдгээр хэмжилтийн үр дүн гажуудсан мэт санагдсан. Тухайн үед мэдэгдэж байсан бусад бүх бодисыг (хүчилтөрөгч гэх мэт) агаараас гаргаж авсан нэг литр азотын масс, химийн урвалаар олж авсан литр азотын масс (улаан халуунд халаасан зэс дээр аммиак дамжуулж) болж хувирав. өөр бай. Агаар дахь азот нь химийн аргаар олж авсан азотоос 0.5% илүү жинтэй болох нь тогтоогдсон. Энэ зөрүү Рэйлигийн сэтгэлийг хөдөлгөв. Туршилтанд алдаа гаргаагүй эсэхийг шалгасны дараа Рэйли сэтгүүлд нийтлэв БайгальЭдгээр зөрүүтэй байдлын шалтгааныг хэн нэгэн тайлбарлаж чадах эсэхийг асуусан захидал.

Тэр үед Лондонгийн их сургуулийн коллежид ажиллаж байсан Сэр Уильям Рамсай (1852–1916) Рэйлигийн захидалд хариулжээ. Рамсей агаар мандалд илрээгүй хий байж магадгүй гэж үзээд энэ хийг тусгаарлахын тулд хамгийн сүүлийн үеийн тоног төхөөрөмж ашиглахыг санал болгов. Туршилтын явцад устай холилдсон хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан агаарт цахилгаан гүйдэл үүсч, улмаар агаар мандлын азот хүчилтөрөгчтэй нэгдэж, үүссэн азотын ислийг усанд уусгасан байна. Туршилтын төгсгөлд агаар дахь бүх азот, хүчилтөрөгчийг шавхсаны дараа савны доторх хийн жижиг бөмбөлөг хэвээр үлджээ. Энэ хийгээр цахилгаан очийг дамжуулж, спектроскопи хийх үед эрдэмтэд урьд өмнө нь үл мэдэгдэх спектрийн шугамуудыг олж харсан ( см.спектроскопи). Энэ нь шинэ элемент нээсэн гэсэн үг юм. Рэйли, Рамсай нар 1894 онд үр дүнгээ нийтэлж, шинэ хийг нэрлэжээ аргон, Грек хэлнээс "залхуу", "хайхрамжгүй". Мөн 1904 онд хоёулаа энэ бүтээлээрээ Нобелийн шагнал хүртжээ. Гэсэн хэдий ч энэ нь бидний цаг үед уламжлал ёсоор эрдэмтдийн хооронд хуваагдаагүй боловч тус бүр өөрийн салбартаа шагнал авсан - физикийн чиглэлээр Рэйлей, химийн чиглэлээр Рамси.

Бүр ямар нэгэн зөрчилдөөн гарсан. Тухайн үед олон эрдэмтэд судалгааны тодорхой чиглэлийг "эзэн эзэмшсэн" гэдэгт итгэдэг байсан бөгөөд Рэйлейд энэ асуудал дээр ажиллах зөвшөөрөл өгсөн эсэх нь бүрэн тодорхойгүй байв. Аз болоход, хоёр эрдэмтэн хоёулаа хамтран ажиллахын ашиг тусыг ухамсарлахуйц ухаалаг байсан бөгөөд үр дүнгээ хамтдаа нийтэлснээр тэргүүн байрын төлөөх таагүй тулааны боломжийг устгасан.

Аргон бол нэг атомын хий юм. Харьцангуй том атомын хэмжээтэй аргон нь гелий, неоноос илүү молекул хоорондын холбоо үүсгэх хандлагатай байдаг. Тиймээс шар будаа хэлбэрийн аргон нь бага зэрэг өндөр буцлах температур (хэвийн даралттай үед) -185.9 ° C (хүчилтөрөгчөөс бага зэрэг бага, харин азотоос арай өндөр), хайлах цэгүүд (-184.3 ° C) байдаг. 3.3 мл аргон 100 мл усанд 20 градусын температурт уусдаг бол аргон нь зарим органик уусгагчид усанд уусахаас хамаагүй сайн уусдаг.

Аргон нь молекул хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг - ойролцоогоор найрлагатай клатратууд Ar*6H 2 0 нь атмосферийн даралт, -42.8 ° C температурт задалдаг талст бодис юм. Үүнийг 0 ° C температурт аргонтой устай харилцан үйлчилж, 1.5 * 10 7 Па дарааллын даралтаар шууд олж авч болно. H 2 S, SO 2, CO 2, HCl нэгдлүүдийн тусламжтайгаар аргон нь давхар гидратыг өгдөг, өөрөөр хэлбэл. холимог клатратууд.

Аргоныг шингэн агаар, түүнчлэн аммиакийн синтезийн хаягдал хийнээс ялгах замаар олж авдаг. Аргоныг идэвхгүй уур амьсгал шаарддаг металлургийн болон химийн процесст, гэрэлтүүлгийн инженерчлэл, цахилгаан инженерчлэл, цөмийн эрчим хүч гэх мэт ажилд ашигладаг.

Аргон (неонтой хамт) зарим од ба дотор ажиглагддаг гаригийн мананцар. Ерөнхийдөө сансарт энэ нь кальци, фосфор, хлороос илүү байдаг бол Дэлхий дээр эсрэгээрээ байдаг.

Аргон нь азот, хүчилтөрөгчийн дараа агаарт 3-рт ордог хамгийн элбэг бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд дэлхийн агаар мандалд эзлэхүүнээрээ 0.934%, массаар 1.288%, агаар мандалд агуулагдах нөөц нь 4 10 14 тн. Аргон бол хамгийн түгээмэл зүйл юм. Дэлхийн агаар мандалд инертийн хий, 1 м³ агаарт 9.34 литр аргон агуулагддаг (харьцуулбал: ижил хэмжээний агаарт 18.2 см³ неон, 5.2 см³ гели, 1.1 см³ криптон, 0.09 см³ ксенон агуулагддаг).

§4. Криптон

1898 онд Английн эрдэмтэн В.Рамсей шингэн агаараас (өмнө нь хүчилтөрөгч, азот, аргоныг зайлуулж байсан) криптон (“далд”, “нууц”) ба ксенон (“нууц”) гэсэн хоёр хий нээсэн холимогийг спектрийн аргаар гаргаж авсан. харь гаригийн", "ер бусын").

Грек хэлнээс κρυπτός - далд.

Агаар мандлын агаарт байрладаг. Энэ нь цөмийн задралын явцад, түүний дотор цацраг идэвхт металлын хүдэрт тохиолддог байгалийн үйл явцын үр дүнд үүсдэг. Криптоныг дайвар бүтээгдэхүүн болгон авдаг агаарын тусгаарлалт.

O 2 үйлдвэрлэх угсралтын конденсатороос Kr ба Xe агуулсан хийн хүчилтөрөгчийг нөхөн сэргээх зорилгоор нийлүүлдэг. криптон багана, криптон баганын конденсаторын дээд хэсэгт үүссэн рефлюксээр угаах үед хийн O 2-аас Kr ба Xe-ийг гаргаж авдаг. Доод шингэн нь Kr ба Xe-ээр баяжуулсан; дараа нь бараг бүрэн ууршдаг, ууршаагүй хэсэг нь гэж нэрлэгддэг. дуудсан туранхай төмрийн ксенон баяжмал (Kr ба Xe 0.2% -иас бага) - ууршуулагчаар дамжин хийн сав руу тасралтгүй урсдаг. 0.13-ийн оновчтой рефлюкс харьцаатай бол Kr ба Xe-ийн олборлолтын зэрэг нь 0.90 байна. Тусгаарлагдсан баяжмалыг 0.5-0.6 МПа хүртэл шахаж, түүнд агуулагдах нүүрсустөрөгчийг шатаахын тулд ~1000 К хүртэл халаадаг CuO бүхий контакт аппарат руу дулаан солилцуураар оруулна. Усан хөргөгчинд хөргөсний дараа хийн хольцыг CO 2, усны хольцоос эхлээд скрубберт, дараа нь цилиндрт KOH ашиглан цэвэрлэнэ. Шатаах, цэвэрлэх ажлыг хэд хэдэн удаа давтана. нэг удаа. Цэвэршүүлсэн баяжмалыг хөргөж, тасралтгүй шулуутгагч руу оруулна. багана даралтын дор 0.2-0.25 МПа. Энэ тохиолдолд Kr ба Xe нь доод шингэнд 95-98% -ийн агууламжтай хуримтлагддаг. Энэ гэж нэрлэгддэг Түүхий криптон-ксенон хольцыг хийжүүлэгч, нүүрсустөрөгчийг шатаах төхөөрөмж, цэвэршүүлэх системээр дамжуулан хийн сав руу илгээдэг. Хийн эзэмшигчээс хийн хольц нь хий үүсгэгч рүү орж, 77 К-т конденсацлана. Энэ хольцын нэг хэсэг нь фракцийн ууршилтанд ордог. Үүний үр дүнд сүүлчийнх CuO-тэй холбоо барих төхөөрөмжид O 2-оос цэвэршүүлэх нь цэвэр криптон үүсгэдэг. Үлдсэн хийн хольц нь идэвхжүүлэгчтэй төхөөрөмжид шингээлтэнд ордог. нүүрс 200-210 К; энэ тохиолдолд цэвэр криптон ялгарч, Xe болон криптоны нэг хэсэг нь нүүрсэнд шингэдэг. Adsorbed Kr болон Xe нь фракцийн десорбцоор тусгаарлагддаг. 20,000 м 3 / цаг боловсруулсан агаар (273 К, 0.1 МПа) хүчин чадалтай, жилд 105 м 3 криптон авдаг. Үүнийг мөн NH 3 үйлдвэрлэлд цэвэршүүлэх хийн метан фракцаас гаргаж авдаг. Тэд цэвэр криптон (криптоны эзлэхүүний 98.9% -иас илүү), техникийн. (99.5%-иас дээш Kr ба Xe хольц) ба криптон-ксенон хольц (94.5%-иас бага криптон). Криптон нь улайсдаг чийдэн, хий ялгаруулах, рентген хоолойг дүүргэхэд ашиглагддаг. 85 Kr цацраг идэвхт изотопыг анагаах ухаанд b-цацрагийн эх үүсвэр болгон вакуум суурилуулалтанд алдагдлыг илрүүлэхэд ашигладаг. изотоп илрүүлэгчзэврэлтийг судлах явцад эд ангиудын элэгдлийг хянах. Криптон ба түүний Xe-тэй холимгийг битүүмжилсэн саванд 20°С температурт 5-10 МПа даралтын дор хадгалж, тээвэрлэнэ. ган цилиндрхар resp. нэг шар судалтай ба "Криптон" гэсэн бичээс, хоёр шар судалтай, "Криптон-ксенон" гэсэн бичээстэй. Криптоныг 1898 онд В.Рамсей, М.Траверс нар нээжээ. Гэрэл.

§5. Ксенон

1898 онд Английн эрдэмтэд В.Рамсей, В.Рэйли нар криптоны жижиг хольц хэлбэрээр нээсэн.

Грек хэлнээс ξένος - танихгүй хүн.

Хайлах цэг -112 ° C, буцлах цэг -108 ° C, ялгадас дахь нил ягаан туяа.

Жинхэнэ химийн нэгдлүүдийг бэлтгэсэн анхны инертийн хий. Холболтын жишээ байж болно ксенон дифторид, ксенон тетрафторид, ксенон гексафторид, ксенон триоксид.

Ксеноныг дайвар бүтээгдэхүүн болгон үйлдвэрлэдэг бол агаарын тусгаарлалт. Энэ нь криптон-ксенон баяжмалаас тусгаарлагдсан (Криптоныг үзнэ үү). Тэд цэвэр (99.4% эзэлхүүнтэй) ба өндөр цэвэршилттэй (99.9%) ксенон үйлдвэрлэдэг.Ксеноныг металлургийн үйлдвэрүүдэд шингэн хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэлийн дайвар бүтээгдэхүүн болгон гаргаж авдаг.

Аж үйлдвэрт ксеноныг агаарыг хүчилтөрөгч, азот болгон салгасны дайвар бүтээгдэхүүн болгон үйлдвэрлэдэг. Ихэвчлэн залруулах замаар хийгддэг энэхүү салгасны дараа үүссэн шингэн хүчилтөрөгч нь бага хэмжээний криптон ба ксенон агуулдаг. Цаашид залруулга хийснээр шингэн хүчилтөрөгчийг 0.1-0.2% криптон-ксеноны хольц болгон баяжуулж, ялгаж авдаг. шингээхцахиурын гель дээр эсвэл нэрэх замаар. Эцэст нь ксенон-криптоны баяжмалыг нэрэх замаар криптон ба ксенон болгон ялгаж болно.

Бага тархалттай тул ксенон нь хөнгөн инертийн хийнээс хамаагүй үнэтэй байдаг.

Өндөр өртөгтэй хэдий ч ксенон нь хэд хэдэн тохиолдолд зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

• 
  Ксенон нь улайсдаг чийдэн, хүчтэй хий ялгаруулах, импульсийн гэрлийн эх үүсвэрийг дүүргэхэд ашиглагддаг (дэнлүүний чийдэн дэх хийн өндөр атомын масс нь судлын гадаргуугаас вольфрамыг ууршуулахаас сэргийлдэг).

• 
  Цацраг идэвхт изотопууд (127 Xe, 133 Xe, 137 Xe гэх мэт) нь рентген шинжилгээнд цацрагийн эх үүсвэр болгон, анагаах ухаанд оношлогоонд, вакуум суурилуулалтанд гоожиж байгааг илрүүлэхэд ашигладаг.

• 
  Ксенон фторидыг металыг идэвхгүйжүүлэхэд ашигладаг.

• 
  Ксенон нь цэвэр хэлбэрээр, бага зэрэг цезий-133 уур нэмсэн нь сансрын хөлгийн цахилгаан хөдөлгүүрт (ихэвчлэн ион ба плазмын) ажиллах өндөр үр ашигтай шингэн юм.

• 
  20-р зууны төгсгөлөөс эхлэн ксеноныг ерөнхий мэдээ алдуулалтын хэрэгсэл болгон ашиглаж эхэлсэн (нэлээд үнэтэй, гэхдээ туйлын хоргүй, эс тэгвээс инертийн хий шиг химийн үр дагавар үүсгэдэггүй). Орос улсад ксенон мэдээ алдуулалтын техникийн талаархи анхны диссертаци - 1993 онд эмчилгээний мэдээ алдуулалтын хувьд цочмог таталтаас ангижрах, мансууруулах бодисын донтолт, сэтгэцийн болон соматик эмгэгийг эмчлэхэд үр дүнтэй ашигладаг.

• 
  Шингэн ксеноныг заримдаа лазерын ажлын орчин болгон ашигладаг.

• 
  Ксенон фторид ба оксидыг пуужингийн түлшний хүчтэй исэлдүүлэгч, мөн лазерын хийн хольцын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон санал болгож байна.

• 
  129 Xe изотопын хувьд цөмийн эргэлтийн нэлээд хэсгийг туйлшруулж, хамтран чиглэсэн эргэлттэй төлөвийг бий болгох боломжтой - үүнийг гиперполяризаци гэж нэрлэдэг.

• 
  Голай эсийн дизайнд ксеноныг ашигладаг.

• 
  Химийн катализаторын хувьд.

• 
  Хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай фторыг тээвэрлэхэд зориулагдсан.

Ксенон нь нарны агаар мандал, Дэлхий дээр, астероид, сүүлт одуудад харьцангуй ховор байдаг. Ангараг гаригийн агаар мандал дахь ксеноны агууламж нь дэлхий дээрхтэй төстэй: 0.08 ppm, гэхдээ Ангараг дээр 129 Xe-ийн элбэг дэлбэг байдал нь Дэлхий эсвэл Нарны агууламжаас өндөр байдаг. Энэхүү изотоп нь цацраг идэвхт задралын үр дүнд үүсдэг тул Ангараг гараг үүссэнээс хойшхи эхний 100 сая жилийн дотор анхдагч уур амьсгалаа алдсаныг олж мэдсэн байж магадгүй юм. Харин Бархасбадь гаригийн агаар мандал дахь ксенон нь ер бусын өндөр агууламжтай буюу Нарныхаас бараг хоёр дахин их байдаг.

Ксенон орсон дэлхийн агаар мандалмаш бага хэмжээгээр, саяд 0.087±0.001 хэсэг (μл/л), мөн заримаас ялгардаг хийд байдаг. рашаан. 133 Xe ба 135 Xe зэрэг ксеноны зарим цацраг идэвхт изотопууд нь реактор дахь цөмийн түлшний нейтрон цацрагаар үүсгэгддэг.

Английн эрдэмтэн Э.Рутерфорд 1899 онд торийн бэлдмэл нь α-бөөмөөс гадна урьд нь үл мэдэгдэх зарим бодис ялгаруулдаг тул торийн бэлдмэлийн эргэн тойрон дахь агаар аажмаар цацраг идэвхт бодис болдог гэж тэмдэглэжээ. Тэрээр энэ бодисыг торийн ялгарал (Латин emanatio - гадагш урсах) гэж нэрлэж, түүнд Эм тэмдэг өгөхийг санал болгов. Дараачийн ажиглалтууд нь радиумын бэлдмэлүүд нь цацраг идэвхт шинж чанартай, инертийн хий шиг ажилладаг тодорхой ялгаруулдаг болохыг харуулсан.

Эхэндээ торийн ялгаралтыг торон, радийн ялгаралтыг радон гэж нэрлэдэг байв. Бүх ялгарал нь үнэндээ шинэ элементийн радионуклид болох нь нотлогдсон - инертийн хий нь атомын дугаар 86-тай тохирч байна. Үүнийг анх 1908 онд Рамсей, Грэй нар цэвэр хэлбэрээр тусгаарлаж, нитон гэж нэрлэхийг санал болгов. Латин nitens, гэрэлтдэг). 1923 онд уг хийг эцэст нь радон гэж нэрлэж, Em тэмдгийг Rn болгон өөрчилсөн.

Радон бол өнгөгүй, үнэргүй цацраг идэвхт нэг атомын хий юм. Усанд уусах чадвар 460 мл/л; органик уусгагч болон хүний ​​өөхний эдэд радонын уусах чадвар нь усанд уусахаас хэдэн арван дахин их байдаг. Хий нь полимер хальсаар сайн нэвтэрдэг. Идэвхжүүлсэн нүүрс болон цахиурт гельээр амархан шингэдэг.

Радоны өөрийн цацраг идэвхт бодис нь түүнийг флюресцент үүсгэдэг. Хийн болон шингэн радон нь цэнхэр гэрлээр гэрэлтдэг бол хатуу радон бол хөргөхөд гэрэлтдэг азотын температурФлюресценцийн өнгө нь эхлээд шар, дараа нь улаан улбар шар өнгөтэй болдог.

Радон нь клатратыг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь тогтмол найрлагатай боловч радон атомуудтай химийн холбоогүй байдаг. Фтортой хамт радон нь өндөр температурт RnF n найрлагын нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд энд n = 4, 6, 2. Иймээс радон дифторид RnF 2 нь цагаан дэгдэмхий бус талст бодис юм. Фторжуулагч бодис (жишээлбэл, галоген фторид) -ийн нөлөөгөөр радон фторидууд үүсч болно. At тетрафторидын гидролиз RnF 4 ба гексафторид RnF 6 нь радон исэл RnO 3 үүсгэдэг. RnF + катионтой нэгдлүүдийг мөн олж авсан.

Радоныг авахын тулд цацраг идэвхт задралын явцад үүссэн радоныг дагуулдаг аливаа радийн давсны усан уусмалаар агаарыг үлээлгэдэг. Дараа нь агаарыг сайтар шүүж, радиумын давс агуулсан уусмалын бичил дуслыг ялгаж, агаарын урсгалд барьж болно. Радоныг өөрөө авахын тулд химийн идэвхтэй бодисыг (хүчилтөрөгч, устөрөгч, усны уур гэх мэт) хийн хольцоос зайлуулж, үлдэгдэл нь шингэн азотоор өтгөрдөг, дараа нь азот болон бусад инертийн хий (аргон, неон гэх мэт) болно. конденсатаас нэрсэн .

Радоныг анагаах ухаанд радон банн бэлтгэхэд ашигладаг. Радоныг хөдөө аж ахуйд малын тэжээлийг идэвхжүүлэхэд ашигладаг. эх сурвалжийг тодорхойлоогүй 272 хоног ] , металлургийн салбарт тэсэлгээний зуух ба хий дамжуулах хоолой дахь хийн урсгалын хурдыг тодорхойлох үзүүлэлт болгон ашигладаг. Геологийн хувьд агаар, усан дахь радоны агууламжийг хэмжих нь уран, торийн ордуудыг хайхад, гидрологид газрын доорх болон голын усны харилцан үйлчлэлийг судлахад ашигладаг. Газар хөдлөлтийг урьдчилан таамаглахад гүний усан дахь радоны агууламжийн динамикийг ашиглаж болно.

Энэ нь 238 U, 235 U, 232 Th цацраг идэвхт цувралын нэг хэсэг юм. Радон цөмүүд нь эх цөмийн цацраг идэвхт задралын үед байгальд байнга үүсдэг. Дэлхийн царцдас дахь тэнцвэрийн агууламж нь массын 7·10−16% байна. Химийн идэвхгүй байдлын улмаас радон нь "эх" эрдсийн болор торноос харьцангуй амархан гарч, газрын доорхи ус, байгалийн хий, агаарт ордог. Радоны байгалийн дөрвөн изотопын хамгийн урт наслалт нь 222 Rn байдаг тул эдгээр орчинд хамгийн их байдаг.

Агаар дахь радоны агууламж нь юуны түрүүнд геологийн нөхцөл байдлаас хамаардаг (жишээлбэл, уран ихтэй боржин чулуу нь радоны идэвхтэй эх үүсвэр бөгөөд үүний зэрэгцээ далайн гадаргаас дээш радон бага байдаг). түүнчлэн цаг агаар (борооны үеэр хөрсөөс радон орж ирдэг бичил хагарал усаар дүүрдэг; цасан бүрхүүл нь радоныг агаарт нэвтрүүлэхээс сэргийлдэг). Газар хөдлөлт болохоос өмнө агаар дахь радоны агууламж нэмэгдсэн нь ажиглагдсан нь микросейсмик идэвхжил нэмэгдсэнтэй холбоотойгоор газар дахь агаарын солилцоо илүү идэвхтэй болсонтой холбоотой байх.

(Галина Афанасьевна – Криптон, ксенон, аргон зэрэгт ТУСЛААРАЙ! Би өөр зүйл нэмж болох уу? Дараа нь юу бичих вэ?)

Хуудас 1

Эрхэм хийнүүд (идэвхгүйэсвэл ховор хий) нь ижил төстэй шинж чанартай химийн элементүүдийн бүлэг юм: хэвийн нөхцөлд тэдгээр нь нэг атомын хий юм. Эдгээр нь Менделеевийн үечилсэн системийн 8-р бүлгийн үндсэн дэд бүлгийг бүрдүүлдэг химийн элементүүд юм.

Хэвийн нөхцөлд эдгээр нь өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй, усанд муу уусдаг, хэвийн нөхцөлд гал авалцдаггүй, химийн урвал маш бага байдаг хий юм. Тэдний хайлах болон буцлах цэгүүд нь атомын тоо нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

Бүх үнэт хийнүүдийн дунд зөвхөн RnТогтвортой изотопууд байдаггүй бөгөөд энэ нь цорын ганц цацраг идэвхт химийн элемент юм.

Ховор (инерт) хий нь:

• гелий ( Тэр) (атомын дугаар 2),
• неон ( Үгүй) (10),
• аргон ( Ар) (18),
• криптон ( Кр) (36),
• ксенон ( Xe) (54)
• цацраг идэвхт радон ( Rn) (86).

Сүүлийн үед ununoctium ( Өө) (118).

Бүх инертийн хий нь үечилсэн хүснэгтийн харгалзах хугацааг дуусгаж, бүрэн дууссан, тогтвортой гадаад электрон түвшинтэй байна.

Эрхэм хий нь электрон бүтэцтэй байдаг ns 2 n.p. 6 (гелийн хувьд 1сек 2) тэд VIIIA бүлгийг бүрдүүлдэг. Атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр атомын радиус, тэдгээрийн туйлшрах чадвар нэмэгдэж, энэ нь молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. T plТэгээд Т бэйл, ус болон бусад уусгагч дахь хийн уусах чадварыг сайжруулах. Идэвхгүй хийн хувьд ийм алдартай нэгдлүүдийн бүлгүүд байдаг: молекулын ионууд, оруулах нэгдлүүд, валентын нэгдлүүд.

Эрхэмсэг хий нь сүүлчийнх бөгөөд эхний 6 үеийг эзэлдэг бөгөөд химийн элементүүдийн үелэх системийн 18-р бүлэгт багтдаг. 14-р бүлгийн элемент болох флеровиум нь үнэт хийн зарим шинж чанарыг харуулдаг тул үелэх систем дэх унуноктиумыг орлож чаддаг. Эрхэм хий нь химийн идэвхгүй бөгөөд зөвхөн эрс тэс нөхцөлд химийн урвалд оролцдог.

Эрхэм хийн өнгө ба спектр.

Эрхэм хийн өнгө ба спектр. Хүснэгтийн эхний мөрөнд гүйдэл дамждаг колбонд агуулагдах үнэт хий, хоёрдугаарт - хоолойд байгаа хий, гуравдугаарт - үелэх систем дэх элементийн тэмдэглэгээг дүрсэлсэн хоолойд харуулав.

Гели	Неон	Аргон	Криптон	Ксенон

Байгальд идэвхгүй (ховор) хийн тархалт.

Эрхэм хий нь химийн хувьд идэвхгүй байдаг тул тэдгээрийг удаан хугацаанд илрүүлж чадаагүй бөгөөд зөвхөн 19-р зууны 2-р хагаст нээлтээ хийсэн.

Гели- Энэ бол орчлон ертөнцийн хоёр дахь (устөрөгчийн дараа) хамгийн элбэг элемент бөгөөд дэлхийн царцдас дахь гелийн агууламж ердөө 1 × 10-6 масстай байдаг. %. Гели нь цацраг идэвхт задралын бүтээгдэхүүн бөгөөд чулуулгийн хөндий, байгалийн хийд байдаг.

Бүх үнэт хий нь агаарын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. 1 м 3 агаарт 9.3 аргон, 18 мл неон, 5 мл гели, 1 мл криптон, 0.09 мл ксенон байдаг. Нар нь ойролцоогоор 10% гелий бөгөөд цөмийн нэгдлийн урвалаар устөрөгчөөс үүсдэг.

(β + - позитрон, - антинейтрино). 1868 онд анх нээсэн гелийн шугамууд нарны цацрагийн спектрт нэлээд эрчимтэй харагдаж байна.Дэлхий дээр гелийг зөвхөн 1895 онд клевеит эрдэсийг хүчилд уусгах үед ялгарах хийн спектрийн шинжилгээний явцад илрүүлсэн. U 2 O 3. Ашигт малтмалын нэг хэсэг болох уран нь дараах тэгшитгэлийн дагуу аяндаа задардаг.

238 У→ 234 Th + 4 Тэр.

Тэд агаар, зарим чулуулаг, түүнчлэн зарим аварга гаригуудын агаар мандалд бага хэмжээгээр агуулагддаг.

Инерцийн хийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ нь тэдгээрийн бага химийн идэвхжил эсвэл тодорхой физик шинж чанарт суурилдаг.

VIIIA дэд бүлгийн элементүүдийн зарим шинж чанар (инертийн хий).

Бүрэлдэхүүн	Радиус aэзлэхүүн, нм
Гели Үгүй
Неон Нд
Аргон Аr
Криптон TOr	3d 10 4s 2 4р 6
Ксенон хэхэ	[Kr]4d 10 5s 2 5p 6
Радон Rn	[Тэр]4f 1 4 5г 10 6с 2 6х 6

Төлөвлөгөө.

1. Физик шинж чанар.
2. Химийн шинж чанар.
3. Инерцийн хийн нээлтийн түүх.
4. Хэрэглээний талбар.
5. Хүний биед үзүүлэх нөлөө.

1. Инерцийн хийн физик шинж чанар.

Инерцийн хий нь өнгөгүй, үнэргүй байдаг. Мөн тэд нэг атомт байдаг. Эрхэм хий нь үнэт хий гэж тооцогддог. Тэдгээр нь цахилгаан дамжуулах чанар (бусадтай харьцуулахад) өндөр бөгөөд гүйдэл дамжин өнгөрөхөд тод гэрэлтдэг.

Неон бол галт улаан гэрэл бөгөөд түүний хамгийн тод зураас нь спектрийн улаан хэсэгт байрладаг.

Гели нь тод шар гэрэлтэй бөгөөд үүнийг харьцангуй энгийн спектрийн хувьд давхар шар шугам бусад бүхнээс давамгайлж байгаатай холбон тайлбарлаж байна.

Эрхэм хий нь ижил молекул жинтэй бусад хийтэй харьцуулахад шингэрүүлэх, хөлдөх температур багатай байдаг. Энэ нь үнэт хийн атомын молекулуудын ханасан шинж чанартай холбоотой юм.

2. Инерцийн хийн химийн шинж чанар.

Инерцийн хий нь маш бага химийн идэвхжилтэй бөгөөд энэ нь гаднах электрон давхаргын хатуу найман электрон тохиргоотой холбон тайлбарладаг. Мэдэгдэж байгаагаар электрон давхаргын тоо нэмэгдэхийн хэрээр атомын туйлшрал нэмэгддэг. Тиймээс гелийээс радон руу шилжих үед нэмэгдэх ёстой.

Эрдэмтэд удаан хугацааны туршид үнэт хий нь химийн харилцан үйлчлэлцэх эсвэл жинхэнэ химийн нэгдлүүдийг үүсгэх нөхцөлийг огт олж чадаагүй юм. Тэдний валент нь тэг байв. Тэд шинэ бүлгийн химийн бодисыг тэг гэж үзэхээр шийджээ.

Гэвч 1924 онд хүнд инерт хийн зарим нэгдлүүд (ялангуяа ксенон фтор ба хлоридууд) нь термодинамикийн хувьд нэлээд тогтвортой бөгөөд хэвийн нөхцөлд оршин тогтнох боломжтой гэсэн санааг илэрхийлсэн. Онолын хувьд криптон ба ксеноны бүрхүүлийн электрон бүтцийг квант механикийн үүднээс судалж үзэхэд эдгээр хий нь фтортой тогтвортой нэгдлүүд үүсгэх чадвартай болох нь тогтоогджээ.

Гэвч цаг хугацаа өнгөрч, практик дээр энэ чиглэлээр хийсэн бүх туршилт амжилтгүй болсон. Ксенон фтор нь ажиллахгүй байсан. Аажмаар тэд энэ боломжгүй гэсэн дүгнэлтэд хүрч, туршилтууд зогссон.

Зөвхөн 1961 онд Канадын нэгэн их сургуулийн ажилтан Бартлетт фтороос илүү идэвхтэй нэгдэл болох цагаан алтны гексафторидын шинж чанарыг судалж үзэхэд ксеноны иончлох чадвар нь хүчилтөрөгчөөс бага болохыг тогтоожээ (12, 13, 12). , 20 эВ тус тус) ба хүчилтөрөгч нь O2PtF6... найрлагатай, цагаан алтны гексафторидтой нэгдэл үүсгэв...

Өрөөний температурт Бартлет туршилт хийж, хийн платин гексафторид ба хийн ксеноноос ксенон гексафтороплатинат XePtF6 хэмээх улбар шар шар өнгийн хатуу бодисыг гаргаж авсан.

Вакуумд халаахад гексафтороплатинат XePtF6 нь задралгүйгээр сублимат болдог. Усанд гидролиз болж ксенон ялгаруулна.

2XePtF6 + 6H2O = 2Xe + O2 + 2PtO2 + 12HF

Шинэ бодисыг судалж байхдаа Бартлетт гексафтороплатинатын зан байдал нь энгийн химийн нэгдлүүдийн зан үйлээс ялгаагүй гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн байна.

Бартлетын ажил нь урвалын нөхцлөөс хамааран ксенон нь цагаан алтны гексафторидтай хоёр өөр нэгдлүүдийг үүсгэх чадвартай болохыг тогтоох боломжийг олгосон: XePtF6 ба Xe(PtF6)2. Гэхдээ эдгээр нэгдлүүдийг гидролиз хийх үед ижил эцсийн бүтээгдэхүүн гарч ирдэг.

1962 онд Бартлетт илтгэл тавьжээ.

Түүний туршилтаас ердөө гуравхан долоо хоногийн дараа Черник тэргүүтэй Аргонн үндэсний лабораторийн Америкийн хэсэг судлаачид туршилтыг давтан хийжээ. Эрдэмтэд рутени, родий, плутонийн гексафторидуудтай ижил төстэй ксенон нэгдлүүдийг нэгтгэж чадсан анхны хүмүүс юм.

Тиймээс эхний таван ксеноны нэгдлүүд: XePtF6, Xe (PtF6)2, XeRuF6, XeRhF6, XePuF6

Хийн үнэмлэхүй идэвхгүй байдлын тухай домог батлагдаагүй байна.

Тэд ксеноныг фтортой шууд харьцах боломжийн талаархи одоо байгаа таамаглалыг туршихаар шийджээ.

Энэ зорилгоор хийн хольцыг (1 хэсэг ксенон ба 5 хэсэг фтор) фторын нөлөөнд хамгийн тэсвэртэй никель саванд хийж, харьцангуй бага даралтын дор халаасан.

Нэг цагийн дараа савыг огцом хөргөж, хийг шахав. Үлдсэн хий нь фтороос өөр зүйл биш болсон. Бүх ксенон хариу үйлдэл үзүүлэв!

Дараа нь нээгдсэн савнаас ксенон тетрафлоридын XeF4-ийн өнгөгүй талстууд олджээ.

Энэ бол тогтвортой нэгдэл бөгөөд түүний молекул нь булангаараа фторын ион, төв хэсэгт ксенон агуулсан дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг.

Ксенон тетрафторид XeF4 фторидууд мөнгөн ус, цагаан алт (гэхдээ зөвхөн фтор устөрөгчид ууссан): XeF4 + 2Hg = Xe + 2HgF2

Гайхалтай нь урвалын нөхцлийг өөрчилснөөр зөвхөн XeF4 төдийгүй бусад фторид, жишээлбэл XeF2, XeF6 авах боломжтой юм.

ЗХУ-ын химич В.М.Хуторецкий, В.А.Шпанский нар ксенон дифторидын нийлэгжилтэд хатуу ширүүн нөхцөл огт шаардлагагүйг харуулсан.

Тэд ксенон ба фторын холимгийг (1:1 молекулын харьцаатай) никель эсвэл зэвэрдэггүй гангаар хийсэн саванд хийж, даралт 35 атм хүртэл нэмэгдэхэд аяндаа урвал эхэлдэг аргыг санал болгосон.

XeF2 бол элементийн фторыг ашиглахгүйгээр ксенон ба нүүрстөрөгчийн тетрафторидын холимогт цахилгаан цэнэг өдөөх замаар үйлдвэрлэсэн цорын ганц ксенон фтор юм.

Цэвэр XeF2 нь ксенон ба фторыг хэт ягаан туяагаар цацруулж гаргаж авдаг.

XeF2 дифторид нь хурц, өвөрмөц үнэртэй байдаг.

Дифторидын усанд уусах чадвар бага байдаг. Үүний шийдэл нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Энэ нь аажмаар ксенон, хүчилтөрөгч, устөрөгчийн фторид болж өөрөө задардаг. Шүлтлэг орчинд задрал нь ялангуяа хурдан явагддаг.

Хэт ягаан туяаны (2500-3500 А дарааллын долгионы урт) хийн холимогт үзүүлэх нөлөөнд суурилсан ксенон дифторидын синтезийн арга нь онолын хувьд ихээхэн сонирхол татдаг.

Цацрагийн нөлөөгөөр фторын молекулууд чөлөөт атомуудад хуваагддаг. Энэ нь яг л дифторид үүсэх шалтгаан юм, учир нь атомын фтор нь ер бусын идэвхтэй байдаг.

Ксенон гексафторид XeF6 авахын тулд илүү хатуу нөхцөл шаардлагатай: 700 ° C ба 200 атм. Ийм нөхцөлд ксенон ба фторын холимогт 1:4-1:20 харьцаатай бараг бүх ксенон XeF6 болж хувирдаг.

Ксенон гексафторид нь маш идэвхтэй бөгөөд тэсрэлтээр задардаг.

Шүлтлэг металлын фторидуудтай амархан урвалд ордог (LiF-ээс бусад): XeF6 + RbF = RbXeF7

50 хэмд энэ давс задардаг: 2RbXeF7 = XeF6 + Rb2XeF8

Өндөр фторын XeF8 нь зөвхөн хасах 196 хэмээс доош температурт тогтвортой байдаг.

Хэрэв өмнө нь үнэт хийг тусдаа тэг бүлэгт хуваасан бөгөөд энэ нь тэдний валент байдлын талаархи санаатай бүрэн нийцэж байсан бол анхны ксеноны нэгдлүүдийн нийлэгжилт нь үелэх систем дэх үнэт хийн байршлын талаархи асуултыг тавьсан юм. Инерцийн хийг VIII бүлэгт шилжүүлэхээр шийдсэн бөгөөд түүний өндөр фторид нь мэдэгдэхэд ксеноны валент найм, энэ нь түүний электрон бүрхүүлийн бүтэцтэй нэлээд нийцдэг.

Одоогоор мэдэгдэж байгаа бүх ксенон нэгдлүүдийг түүний фторуудаас гаргаж авдаг. Фторын (эсвэл түүний зарим нэгдлүүдийн) оролцоогүйгээр ксеноныг урвалд оруулах боломжгүй хэвээр байна.

Ксенон фторидын устай харилцан үйлчлэлийг сайтар судалсан.

XeF4 нь хүчиллэг орчинд гидролизжих үед ксенон исэл XeO3 үүсдэг - агаарт тархдаг өнгөгүй талстууд.

XeO3 молекул нь дээд талдаа ксенон атом бүхий хавтгай гурвалжин пирамид хэлбэртэй.

Энэ бол туйлын тогтворгүй нэгдэл бөгөөд задрах үед дэлбэрэлтийн хүч TNT-ийн дэлбэрэлтийн хүчинд ойртдог. Тиймээс хатаагчийг хэсэг хэсгээр нь үлээхэд хэдхэн зуун миллиграмм XeO3 хангалттай.

Цаашид ксенон гурвалсан ислийг тэсрэх бодис болгон ашиглахаар төлөвлөж байна. Ийм тэсрэх бодис нь маш тохиромжтой байх болно, учир нь тэсрэх урвалын бүх бүтээгдэхүүн нь хий юм. Энэ хооронд ксенон триоксидыг энэ зорилгоор ашиглах нь агаар мандалд бага хэмжээний нөөц, техникийн хүндрэлээс шалтгаалан хэтэрхий үнэтэй байдаг.

1 м3 ксенон авахын тулд 11 сая м3 агаарыг боловсруулах шаардлагатай.

Гурвалсан исэлд тохирсон зургаан валентын ксенон H6XeO6-ийн тогтворгүй хүчил нь 0 хэмийн температурт XeF6-ийн гидролизийн үр дүнд үүсдэг.

XeF6 + 6H2O = 6HF + H6XeO6

Хэрэв энэ урвалын бүтээгдэхүүнд Ba(OH)2 хурдан нэмэгдвэл цагаан аморф үүснэ

Ba3XeO6 тунадас. 125 хэмд барийн исэл, ксенон, хүчилтөрөгч болж задардаг.

Үүнтэй төстэй натри, калийн ксенонатын давсыг олж авсан.

Озоны нөлөөн дор нэг молийн натрийн гидроксид дахь XeO3-ийн уусмалаас өндөр хүчиллэг ксенон Na4XeO6-ийн давс үүсдэг. Натрийн перксенонатыг өнгөгүй талст гидрат Na4XeO6 6H2O байдлаар тусгаарлаж болно. Натри, калийн гидроксид дахь XeF6-ийн гидролиз нь перксенонат үүсэхэд хүргэдэг.

Na4XeO6 хатуу давсыг хар тугалга, мөнгө эсвэл уранил нитратын уусмалаар эмчлэхэд хангалттай бөгөөд холбогдох перксенонатуудыг олж авна.

Ag4XeO6 - хар, bXeO6 ба (UO2) 2XeO6 - шар.

Ижил төрлийн давсыг кали, кальци, литий, цези үйлдвэрлэдэг.Na4XeO6-ийг усгүй хөргөсөн хүхрийн хүчилтэй урвалд оруулснаар ксеноны дээд хүчилд тохирсон исэл - XeO4 тетроксид гарна.

Октафторидын нэгэн адил ксенон нь 8 валенттай байдаг.

0 хэмээс дээш температурт хатуу тетроксид нь ксенон ба хүчилтөрөгч, хий (өрөөний температурт) - ксенон триоксид, ксенон, хүчилтөрөгч болж задардаг.

XeO4 молекул нь тетраэдр хэлбэртэй, төвд нь ксенон атом байдаг. Нөхцөл байдлаас хамааран ксенон гексафторидын гидролиз нь хоёр аргаар явагдана.

1. tetraoxyfluoride XeOF4 олж авсан,
2. диоксифторид XeO2F2 гарган авна.

Элементүүдээс шууд синтез нь оксифторид XeOF2 үүсэхэд хүргэдэг.

Ксенон дифторидын усгүй HC1O4-тэй хийсэн урвалыг саяхан судалсан.

Энэхүү урвалын үр дүнд бүх перхлоратуудаас хамгийн хүчтэй нь болох хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болох XeClO4 хэмээх шинэ ксенон нэгдлийг олж авсан. Хүчилтөрөгч агуулаагүй ксенон нэгдлүүдийг нэгтгэсэн.

Эдгээр нь давхар давс, ксенон фторидын сурьма, хүнцэл, бор, тантал зэрэг фторуудтай харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүн юм: XeF2 SbF5, XeF6 AsF3, XeF6 BF3, XeF2 2TaF5.

Эцэст нь тасалгааны температурт тогтвортой XeSbF6 төрлийн бодис, тогтворгүй нэгдэл болох XeSiF6 бодисыг олж авсан. Өнөөдрийг хүртэл радон нь фтортой харилцан үйлчилж, дэгдэмхий биш фторид үүсгэдэг болохыг тогтоожээ.

KrF4 криптонд зориулсан дифторид KrF2 ба тетрафторидыг тусгаарлаж, ксеноны нэгдлүүдийг санагдуулах шинж чанарыг судалсан. 4. Эрхэм хий нээсэн түүх.Эрхэм хийд гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон орно. Тэдний шинж чанарын хувьд тэдгээр нь бусад элементүүдээс ялгаатай бөгөөд үелэх системд ердийн металл ба металл бус хоёрын хооронд байрладаг.

Инерцийн хийг нээсэн түүх нь маш их сонирхол татдаг: нэгдүгээрт, Ломоносовын нэвтрүүлсэн химийн тоон аргын ялалт (аргоныг нээх), хоёрдугаарт, онолын алсын харааны ялалт (бусад инертийн хийн нээлт). ), химийн хамгийн том ерөнхий ойлголт - Менделеевийн үечилсэн хууль дээр үндэслэсэн.

Физикч Рэйли, химич Рамсай нар анхны үнэт хий болох аргоныг нээсэн нь үечилсэн системийн бүтээн байгуулалт бүрэн дуусч, дотор нь хэдхэн хоосон эс үлдсэн тэр үед болсон юм.

Тэртээ 1785 онд Английн химич, физикч Г.Кавендиш химийн хувьд ер бусын тогтвортой агаарт шинэ хий олж илрүүлжээ. Энэ хий нь агаарын эзлэхүүний ойролцоогоор зуун хорин нэгийг эзэлдэг. Гэвч Кавендиш энэ нь ямар төрлийн хий болохыг олж мэдсэнгүй.

Энэ туршилтыг 107 жилийн дараа санаж, Жон Уильям Струтт (Лорд Рэйли) ижил хольцтой таарч, агаар дахь азот нь нэгдлүүдээс тусгаарлагдсан азотоос илүү хүнд болохыг тэмдэглэжээ. Аномалийн найдвартай тайлбарыг олоогүй Рэйли "Nature" сэтгүүлээр дамжуулан түүний шалтгааныг хамтдаа эргэцүүлэн бодож, тайлахыг санал болгов.

Хоёр жилийн дараа Рэйлей, В.Рэмсей нар агаарт байгаа азот нь үнэхээр үл мэдэгдэх хийн хольц, азотоос хүнд, химийн хувьд маш идэвхгүй бодис агуулдаг болохыг тогтоожээ.

Халуун зэс ашиглан агаарыг хүчилтөрөгчөөс нь салгаж, дараа нь хоолойд магнийн хэсгүүдээр халаав. Их хэмжээний азотыг магни шингээж авсны дараа үлдэгдлийн нягтыг тодорхойлсон.

Нягт нь устөрөгчийн нягтаас 15 дахин их байсан бол азотын нягт ердөө 14 дахин их байв. Энэ нягт нь азотыг шингээх тусам 18 хүртэл нэмэгдэв.

Ийнхүү агаарт нягт нь азотын нягтаас их хий агуулагддаг нь батлагдсан... Бид энэ бодисоос 100 см3-ыг 19.9-тэй тэнцүү нягттай авсан. Энэ нь нэг атомын хий болж хувирсан.

Тэд нээлтээ олон нийтэд дэлгэхэд үнэхээр гайхалтай байсан. Олон мянган агаарын туршилт хийсэн хэд хэдэн үеийн эрдэмтэд түүний бүрэлдэхүүн хэсэг, тэр ч байтугай ийм мэдэгдэхүйц бараг хувийг үл тоомсорлосон нь олон хүнд гайхалтай санагдаж байсан! Дашрамд хэлэхэд, 1894 оны 8-р сарын 13-ны энэ өдөр, цагт аргон нэрээ авсан бөгөөд энэ нь грек хэлнээс орчуулбал "идэвхгүй" гэсэн утгатай.

Гели нь анх 1868 онд П.Жансен Энэтхэгт нар хиртэлтийг судалж байхдаа химийн элемент болохыг тогтоожээ. Нарны хромосферийн спектрийн шинжилгээний явцад анх натрийн спектртэй холбоотой тод шар өнгийн шугамыг олж илрүүлсэн боловч 1871 онд Ж.Локьер, П.Жансен нар энэ шугам нь дэлхий дээр мэдэгдэж буй аль ч элементэд хамаарахгүй гэдгийг баталжээ. Локиер, Э.Франкланд нар шинэ элементийг Грек хэлнээс гелий гэж нэрлэжээ. "Гелиос" гэдэг нь нар гэсэн утгатай.

Тэр үед тэд гелийг инертийн хий гэдгийг мэдээгүй бөгөөд үүнийг металл гэж таамаглаж байв. Бараг дөрөвний нэг зууны дараа л дэлхий дээр гелий илэрсэн. 1895 онд аргоныг нээснээс хойш хэдхэн сарын дараа В.Рамсей болон бараг нэгэн зэрэг Шведийн химич П.Клеве, Н.Ленглет нар клевейт эрдэсийг халаахад гелий ялгардаг болохыг тогтоожээ.

Жилийн дараа Г.Кейсер агаар мандалд гелийн хольц байгааг олж илрүүлсэн бол 1906 онд Канзас дахь газрын тосны цооногуудын байгалийн хийнээс гели илэрсэн байна. Мөн онд Э.Рутерфорд, Т.Ройдс нар цацраг идэвхт элементүүдээс ялгарах а-бөөмс нь гелийн цөм болохыг тогтоожээ.

Энэхүү нээлтийн дараа Рамсай шүлтлэг металл ба галогенуудын хооронд үелэх системд байрладаг химийн элементүүдийн бүхэл бүтэн бүлэг байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Үелэх хууль болон Менделеевийн аргыг ашиглан үл мэдэгдэх сайн хийн хэмжээ, тэдгээрийн шинж чанар, ялангуяа атомын массыг тодорхойлсон. Энэ нь үнэт хийн зорилтот хайлт хийх боломжтой болсон.

Рамсай болон түүний хамтрагчид инертийн хий хайхын тулд ашигт малтмал, байгалийн ус, тэр ч байтугай солируудыг хайж байсан. Гэсэн хэдий ч бүх зүйл үр дүнд хүрсэнгүй, туршилтууд үргэлж сөрөг гарсан.

Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн дотор шинэ хий байсан боловч ашигласан аргууд нь хангалттай мэдрэмтгий биш байсан тул эдгээр "микротрасс" илрээгүй.

Агаарыг судалж эхэлснээр дараагийн дөрөвхөн жилийн дотор дөрвөн шинэ элемент нээгдэж, неон, криптон, ксенон зэрэг хий агаараас тусгаарлагдав.

Үүнийг хийхийн тулд өмнө нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, чийгээс цэвэршсэн агаарыг шингэрүүлж, дараа нь аажмаар ууршиж эхлэв. Энэ процедурын явцад хөнгөн хийнүүд ууршиж, ууршсаны дараа үлдсэн хүнд инертийн хийг ангилдаг.

Үүссэн фракцуудыг янз бүрийн судалгаанд хамруулсан.

Спектрийн шинжилгээг тодорхойлох аргуудын нэг гэж үзье.

Энэхүү энгийн процедур нь спектрийн шугамаар сайн хийг нарийн тодорхойлох боломжийг олгодог.

Үүнийг хийхийн тулд хийг гүйдэл холбосон гадагшлуулах хоолойд хийнэ.

Агаарын хамгийн анхны, хамгийн хөнгөн, хамгийн бага буцалж буй хэсгийг гадагшлуулах хоолойд байрлуулах үед азот, гели, аргон зэрэг мэдэгдэж буй шугамуудын хамт спектрийн шинэ шугамууд илэрсэн бөгөөд эдгээрээс улаан, улбар шар нь ялангуяа тод өнгөтэй байв. Тэд хоолойд байгаа гэрэлд галт өнгө өгсөн. Энэ хийн нэрний түүх нь сонирхолтой юм.

Рамсай өөр нэг туршилтаар шинээр олж авсан хийн спектрийг ажиглахад аавынхаа ажилд "фен" болсон арван хоёр настай хүү нь лабораторид оржээ. Тэр ер бусын гэрэлтэлтийг хараад "шинэ!" Эртний Грекээр "шинэ" гэсэн утгатай.

"Неон" хийн нэр ингэж гарч ирэв.

Үелэх системийн дөрөв, тав, зургаа дахь үеийг гүйцээх инертийн хийг нэн даруй олох боломжгүй байсан ч үелэх системийн эхний гурван үеийг дүүргэсэн гелий, неон, аргоныг илрүүлсний дараа эргэлзэх зүйлгүй байв. тэдний оршин тогтнол.

Гэвч тэр үед тэд Английн эрдэмтэн Траверсийн хүчин чармайлтын ачаар их хэмжээний шингэн агаар гаргаж сурсан байв.

Шингэн устөрөгч хүртэл боломжтой болсон.

Рамсай Траверстай хамт гелий, устөрөгч, неон, хүчилтөрөгч, азот, аргоныг нэрсний дараа үүссэн агаарын хамгийн хэцүү дэгдэмхий хэсгийг судалж чадсан.

Үлдсэн хэсэгт нь түүхий (цэвэршүүлээгүй) криптон давамгайлж байв. Үүнийг шахсны дараа саванд хийн бөмбөлөг байнга үлддэг байв. Энэхүү хий нь улбар шараас нил ягаан хүртэлх бүс нутгуудад шугаман өвөрмөц спектрийг өгч, цахилгаан гүйдэлд хөхөвтөр туяатай байв. Мэдэгдэж байгаагаар элементийг спектрийн шугамаар нарийн тодорхойлж болно. Рамсай, Траверс хоёр шинэ инерт хий нээсэн гэж үзэх бүрэн үндэслэлтэй байв.

Үүнийг ксенон гэж нэрлэсэн бөгөөд Грек хэлнээс орчуулбал "харь гарагийнхан" гэсэн утгатай. Үнэхээр ч агаарын криптон хэсэгт тэр танихгүй хүн шиг харагдаж байв.

Шинэ элемент хайж, түүний шинж чанарыг судлахын тулд Рамсей, Траверс нар зуун тонн орчим шингэн агаар боловсруулжээ. Агаар мандалд ксеноны агууламж маш бага боловч агаар нь ксеноны бараг цорын ганц бөгөөд шавхагдашгүй эх үүсвэр юм (бараг бүх ксенон агаар мандалд буцаж ирдэг).

Зөвхөн 0.2 см3 хийтэй ажиллах замаар ксеноныг шинэ химийн элемент болохыг тогтоожээ.

Рамсай мөн инертийн хийн хамгийн дээд төлөөлөгчийг нээсэн гавьяаг хүртэх ёстой. Техникийн нарийн арга техникийг ашиглан тэрээр радиумаас гарах цацраг идэвхт бодис - радийн ялгарал нь энгийн хийн бүх хуулийг дагаж мөрддөг, химийн идэвхгүй, өвөрмөц спектртэй хий гэдгийг нотолсон. Рамсай тархалтын хурдыг хэмжсэн бөгөөд энэ нь хийн молекулын жинг ойролцоогоор 220 гэж тодорхойлох боломжийг олгосон:

Гелийн атомын цөм (а-бөөм) гарсны дараа цацрагийн атомын цөм нь радийн цөмийн үлдэгдэл болно гэсэн таамаглал дээр үндэслэн түүний цэнэг 88-2-тэй тэнцүү байх ёстой. = 86. Тэгэхээр шинэ элемент нь үнэхээр идэвхгүй хий байх ёстой. Мөн түүний атомын жин 226-4=222. 1900 оны 3-р сарын 16-нд Рамсей Менделеевтэй уулзсаны дараа химийн элементүүдийн шинэ бүлгийг үелэх системд оруулахаар албан ёсоор шийдсэн.

1. Инерцийн хийн хэрэглээний хамрах хүрээ.

Гели нь бага температурын эх үүсвэр юм.

Шингэн гелийг хатуу төлөвт хэт дамжуулалт гэх мэт олон үзэгдлийг судлахад ашигладаг. Шингэн гелийн температурт хатуу биет дэх атом ба чөлөөт электронуудын дулааны хөдөлгөөн бараг байдаггүй.

Үүнээс гадна шингэн гели нь соронзон хэт дамжуулагч, бөөмийн хурдасгуур болон бусад төхөөрөмжийг хөргөхөд ашигтай байдаг. Гелийг хөргөгч болгон ашиглах нь ер бусын зүйл бол 0.005 К-ээс доош температурыг бий болгох, хадгалахын тулд 3He ба 4He-ийг тасралтгүй холих үйл явц юм.

Гелийн хий нь бөмбөлөг дүүргэх хөнгөн хий болгон ашигладаг.

Энэ нь шатамхай биш тул агаарын хөлгийн бүрхүүлийг дүүргэж, устөрөгч рүү нэмнэ.

Гели нь нуман гагнуур, ялангуяа магни ба түүний хайлшийг цөмийн реакторыг хөргөх Si, Ge, Ti, Zr үйлдвэрлэхэд идэвхгүй орчин болгон ашигладаг.

Гелийн бусад хэрэглээ нь холхивчийг хийн тослох, нейтрон тоолуур (гелий-3), хийн термометр, рентген спектроскопи, хүнсний агуулах, өндөр хүчдэлийн унтраалга зэрэгт зориулагдсан. Бусад үнэт хийтэй холилдсон гелийг гаднах неон сурталчилгаанд (хий ялгаруулах хоолойд) ашигладаг.

Гели нь цусанд азотоос бага уусдаг тул их хэмжээний гелийг даралттай ажиллахад амьсгалын хольцод ашигладаг. Жишээлбэл, далайн усанд шумбах үед, усан доорх хонгил, байгууламжийг бий болгох үед.

Гели хэрэглэх үед цусан дахь ууссан хий ялгарах, даралт буурах, шумбагчийн хувьд өвдөлт багатай, даралт буурах өвчин бага байдаг.Шумбагчийн ажлын байнгын бөгөөд аюултай хамтрагч болох азотын наркозийн үзэгдэл бүрэн арилдаг.

He-O2 хольцыг зуурамтгай чанар багатай тул астма өвчнийг намдаах, амьсгалын замын янз бүрийн өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг.

Аргоныг үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг.

Аргон орчинд цахилгаан нуман гагнуур хийх нь маш тохиромжтой, учир нь Аргон тийрэлтэт онгоцонд өмнө нь гагнахад хэцүү гэж үздэг нимгэн ханатай бүтээгдэхүүн, металлыг гагнах боломжтой. Аргоны уур амьсгал дахь цахилгаан нум нь металл зүсэх технологид хувьсгал хийсэн гэж үздэг. Энэ үйл явц илүү хурдан болж, хамгийн галд тэсвэртэй металлын зузаан хуудсыг огтлох боломжтой болсон.

Шингэн гангаар аргоныг үлээлгэх замаар түүнээс хийн хольцыг арилгадаг. Энэ нь металлын шинж чанарыг сайжруулдаг. Нуман баганын дагуу үлээлгэсэн аргон (устөрөгчтэй холилдсон) зүсэгдсэн ирмэг ба вольфрамын электродыг исэл, нитрид болон бусад хальс үүсэхээс хамгаална. Үүний зэрэгцээ нумыг жижиг гадаргуу дээр шахаж, төвлөрүүлж, зүсэх бүсийн температурыг 4000-6000 ° C-д хүргэдэг.

Үүнээс гадна хийн тийрэлтэт таслах бүтээгдэхүүнийг үлээлгэдэг.

Аргон тийрэлтэт онгоцонд гагнуур хийхдээ флюс, электродын бүрээс хийх шаардлагагүй тул давхаргыг шаар, урсгалын үлдэгдэлээс цэвэрлэх шаардлагагүй болно.

Ксеноныг ашиглах нь ихэвчлэн фтортой урвалд орох чадварт суурилдаг.

Анагаах ухаанд ксенон нь тархины флюроскопийн шинжилгээнд өргөн тархсан. Гэдэсний лаа хийхэд хэрэглэдэг (ксенон нь рентген туяаг хүчтэй шингээж, гэмтлийг илрүүлэхэд тусалдаг). Гэсэн хэдий ч энэ нь бүрэн гэм хоргүй юм.

Мөн ксеноны идэвхтэй изотоп болох ксенон-133 нь уушиг, зүрхний үйл ажиллагааны үйл ажиллагааг судлахад ашиглагддаг.

Өндөр даралтын ксенон чийдэнг гэрэлтүүлгийн технологид өргөнөөр ашигладаг. Үйл ажиллагааны зарчим нь ийм чийдэнгийн нуман цэнэг нь хэдэн арван атмосферийн даралтанд байдаг ксеноноор гэрэлтдэгт суурилдаг.

Ийм чийдэнгийн гэрэл нь тод бөгөөд тасралтгүй спектртэй байдаг - хэт ягаан туяанаас ойрын хэт улаан туяа хүртэл, асаасны дараа шууд гарч ирдэг.

6. Хүний биед үзүүлэх нөлөө.

Эрхэм хий нь амьд организмд нөлөөлөх ёсгүй, учир нь тэдгээр нь химийн хувьд идэвхгүй байдаг гэж үзэх нь зүйн хэрэг юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь тийм ч үнэн биш юм. Хүчилтөрөгчтэй холилдох үед өндөр идэвхгүй хийгээр амьсгалах нь хүнийг архины хордлоготой төстэй байдалд хүргэдэг. Инерцийн хийн энэхүү мансууруулах нөлөө нь мэдрэлийн эдэд ууссанаас үүсдэг. Инерцийн хийн атомын жин их байх тусам уусах чадвар нь өндөр, мансууруулах бодисын нөлөө их байх болно.

Ном зүй.

1. Гузей Л.С. Ерөнхий химийн лекцүүд
2. Ахметов Н.С. "Ерөнхий ба органик бус хими"
3. Петров М.М., Михилев Л.А., Кукушкин Ю.Н. "Органик бус хими"
4. Некрасов B.V. "Ерөнхий химийн сурах бичиг"
5. Глинка Н.Л. "Ерөнхий хими"