Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

На нашей планете благородные газы преимущественно содержатся в воздухе, но они есть в небольших количествах в воде, горных породах, природных газах и нефти.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Много гелия в космическом пространстве, это второй по распространенности элемент после водорода. В Солнце его почти 10%. Судя по имеющимся данным, благородных газов много в атмосферах крупных планет Солнечной системы.

Все газы, кроме гелия и радона, добывают из сжиженного воздуха фракционным разделением. Гелий получают как сопутствующий продукт при добыче природного газа.

Свойства

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радонГазы без цвета, запаха и вкуса. Они всегда есть в атмосферном воздухе, но их невозможно увидеть или почувствовать. Плохо растворяются в воде. Не горят и не поддерживают горение. Плохо проводят тепло. Хорошо проводят ток и при этом светятся. Практически не реагируют с металлами, кислородом, кислотами, щелочами, органическими веществами. Химическая активность растет по мере увеличения атомной массы.

Гелий и неон вступают в реакции только при определенных, как правило, очень сложных условиях; для ксенона, криптона и радона удалось создать достаточно «мягкие» условия, при которых они реагируют, например, со фтором.

В настоящее время химики получили несколько сотен соединений ксенона, криптона, радона: оксиды, кислоты, соли. Большая часть соединений ксенона и криптона получают из их фторидов. Скажем, чтобы получить ксенонат калия, сначала растворяют фторид ксенона в воде.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Линейные неравенства и их решение

Оценим за полчаса!

К полученной кислоте добавляют гидроокись калия и тогда уже получают искомую соль ксенона. Аналогично получают ксенонаты бария и натрия.

Инертные газы не ядовиты, но способны вытеснять кислород из воздуха, понижая его концентрацию до смертельно низкого уровня.

Смеси тяжелых благородных газов с кислородом оказывают на человека наркотическое воздействие, поэтому при работе с ними следует использовать средства защиты и строго следить за составом воздуха в помещении.

Хранят газы в баллонах, вдали от источников пламени и горючих материалов, в хорошо проветриваемых помещениях. При транспортировке баллоны следует хорошо укрепить, чтобы они не бились друг о друга.

Применение

  • В газовой и газово-дуговой сварке в металлургии, строительстве, автостроении, машиностроении, коммунальной сфере и пр. Для получения сверхчистых металлов.
  • Нерадиоактивные благородные газы применяются в цветных газоразрядных трубках, часто используемых в уличных вывесках и рекламе, а также в лампах дневного света и лампах для загара.

Гелий

  • Жидкий гелий — самая холодная жидкость на планетеИнертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон (кипит при +4,2 °К),  востребована для исследований при сверхнизких температурах, для создания эффекта сверхпроводимости в электромагнитах, например, ядерных ускорителей, аппаратов МРТ (магнитно-резонансной томографии).
  • Гелий-газ применяют в смесях для дыхания в аквалангах. Он не вызывает наркотического отравления на больших глубинах и кессонной болезни при подъеме на поверхность.
  • Так как он значительно легче воздуха, им заполняют дирижабли, воздушные шары, зонды. К тому же он не горит и гораздо безопаснее ранее использовавшегося водорода.
  • Гелий отличается высокой проницаемостью — на этом свойстве основаны приборы поиска течи в системах, работающих при низком или высоком давлении.
  • Смесь гелия с кислородом применяется в медицине для лечения болезней органов дыхания.

Неон

  • Применяется в радиолампах. Смесь неона и гелия — рабочая среда в газовых лазерах.
  • Жидкий неон используется для охлаждения, он обладает в 40 раз лучшими охлаждающими свойствами, чем жидкий гелий, и в три раза лучшими, чем жидкий водород.

Аргон

  • Аргон широко применяется из-за своей низкой стоимости. Его используют для создания инертной атмосферы при манипуляциях с цветными, щелочными металлами, жидкой сталью; в люминесцентных и электрических лампах. Аргоновая сварка стала новым словом в технологии резки и сварки тугоплавких металлов.
  • Считается лучшим вариантом для заполнения гидрокостюмов.
  • Радиоактивный изотоп аргона применяется для проверки систем вентиляции.

Криптон и ксенон

  • Криптон (как и аргон) обладает очень низкой теплопроводностью, из-за чего используется для заполнения стеклопакетов.
  • Криптоном заполняют криптоновые лампы, используют в лазерах.
  • Ксеноном заполняют ксеноновые лампы для прожекторов и кинопроекторов. Его используют в рентгеноскопии головного мозга и кишечника.
  • Соединения ксенона и криптона со фтором являются сильными окислителями.

Радон

  • Применяется в научных целях; в медицине, металлургии.

Источник: https://pcgroup.ru/blog/blagorodnye-ili-inertnye-gazy-svojstva-i-primenenie/

Химия благородных газов — лекции на ПостНауке

ВИДЕО Благородные газы — это элементы восьмой группы Периодической таблицы, обладающие очень устойчивыми, заполненными электронами, оболочками. Самый легкий газ — гелий, под ним неон, аргон, криптон, ксенон, радон и недавно открытый сверхтяжелый элемент оганесон, названный в честь великого российского физика и химика Юрия Оганесяна, который его открыл.

Долгое время считалось, что благородные газы получили название благородных или инертных потому, что не вступают в химические реакции. Первой ласточкой того, что у благородных газов может быть своя химия, была работа американского химика Лайнуса Полинга. В начале 1930-х годов он предположил на основе созданной им шкалы электроотрицательности, что ксенон может образовывать химические соединения с очень электроотрицательными элементами, такими как фтор и кислород.

На верификацию предсказания Полинга потребовалось 30 лет.

В 1962 году британский ученый Нил Бартлетт, работавший тогда в Канаде, сообщил миру новость, которая стала шоком: синтез первого соединения ксенона — гексафтороплатината ксенона.

Вслед за этим практически мгновенно были получены чистые фториды ксенона ― XeF2XeF4 и даже XeF6. Получены они были разными исследователями в различных группах.

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радонЛайнус Полинг и кристаллография

Действительно, ксенон способен образовывать свои собственные химические соединения, которые обладают рядом интересных свойств. Они являются очень сильными окислителями, с их помощью даже можно делать взрывы.

В одном из таких взрывов Бартлетт потерял глаз ― это было в 1963 году, через год после открытия гексафтороплатината ксенона.

Бартлетт и его коллега синтезировали красивенькие кристаллы, которые они хотели рассмотреть получше, поэтому сняли защитные очки, и произошел взрыв.

Оксиды ксенона также были получены, но они являлись неустойчивыми при обычных условиях. Они были также взрывоопасны, распадались очень легко, но была надежда, что оксиды ксенона удастся стабилизировать под давлением.

Достаточно давно люди подозревали, что под давлением реакционная способность благородных газов будет увеличиваться. Известно, что давление сильно меняет химию. Под давлением благородные газы превращаются в металлы, и это общее правило: все вещества при достаточно высоком давлении превращаются в металлы.

Для ксенона это экспериментально было показано, в частности, работами академика Сергея Михайловича Стешова и других исследователей. Выяснилось, что ксенон при давлении примерно в 130 гигапаскалей, то есть 1,3 миллиона атмосфер, будет становиться металлом.

Для более легких благородных газов металлизация тоже будет происходить, но при более высоких давлениях, которые экспериментально получить трудно. Для гелия, согласно последним теоретическим расчетам, металлизация будет происходить при давлении почти в 33 терапаскаля, то есть 33 тысячи гигапаскалей.

А для неона при еще более высоком давлении — 158 терапаскалей. Неон является рекордсменом среди всех материалов по давлению перехода в металлическое состояние.

При очень высоких давлениях благородные газы будут переходить в металлическое состояние, и это означает, что их реакционная способность также возрастет.

Из закрытой электронной оболочки мы получим электронную структуру, в которой легко возбуждать электроны на незанятые уровни. Можно предположить более высокую реакционную способность.

Мы несколько лет назад проводили расчеты с целью предсказать, при каких условиях ксенон будет образовывать устойчивые оксиды. Оказалось, что образование устойчивых оксидов будет происходить при давлении порядка 80.

В дальнейшем эта цифра была уточнена: при чуть-чуть менее высоких давлениях ― при 70 гигапаскалей с небольшим. Химические составы этих оксидов оказались достаточно любопытны. Например, ксенон Xe2O5, присутствует в нескольких полярных состояниях.

Для чего это нужно? Какая роль у химии благородных газов? Одной из основных причин является изучение процессов образования и дифференциации планет. Благородные газы являются реперами инертности, считается, что это самые не реакционно-способные элементы.

Поэтому в недрах Земли они будут очень плохо удерживаться, они будут выделяться в атмосферу. Практически все благородные газы, весь инвентарь благородных газов будет выведен в атмосферу Земли.

Самый инертный из них, как считалось, гелий — это абсолютный камертон инертности, а все остальные в несколько меньшей степени.

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радонФормирование планет и протопланетные диски

Оказывается, что ситуация гораздо более сложная. Ксенона в атмосфере примерно в 10 раз меньше, чем должно было быть, если бы весь ксенон выделился в атмосферу, значит, большая часть ксенона удерживается недрами Земли. Как удерживается? Может быть, в форме оксидов, но оказывается, что оксиды ксенона, хотя они и сами по себе устойчивы, будут вступать в химические реакции.

Напомню, это очень сильный окислитель, а недра Земли, мантия, ядро являются очень сильными восстановителями. Поэтому ксенон будет восстановлен до элементарного ксенона и выведен в атмосферу.

Так что напрямую это объяснение не работает, но с помощью дефектов, с помощью других процессов эти элементы могут удерживаться в микроколичествах, в особенности наиболее реакционно-способный ксенон.

Я уже сказал, что абсолютным камертоном инертности является гелий. Считается, что, как самый легкий, он будет наиболее химически инертен, но, возможно, это не так. В самом начале 2017 года нами была опубликована работа, в которой было показано, что гелий образует очень устойчивое соединение с натрием.

История этой работы такая. Ко мне приехал на два года по стипендии китайского правительства очень талантливый аспирант Сяо Дун. Сяо является исключительно творческим человеком, мыслящим совершенно нестандартно. Он всегда думает не так, как обычные люди, и наделен действительно таким редким талантом.

Прежде чем с кем-то согласиться, он всегда анализирует задачу с разных углов. Это полезное качество для исследователя. Прибыв в мою лабораторию, он решил заняться той главой химии, которую мы в последние годы очень активно разрабатываем, ― запрещенными с точки зрения классической химии соединениями.

С точки зрения классической химии гелий не может иметь химических соединений по той простой причине, что он имеет рекордно высокий потенциал ионизации, то есть нет такого элемента, который был бы способен оторвать электрон у гелия.

Он обладает нулевым сродством электронов, то есть сам гелий не может забирать электроны у других атомов. Гелий не может забирать электроны, не может отдавать электроны и не может делиться электронами.

Легко прийти к выводу, что гелий не может участвовать в химической связи.

Сяо решил подвергнуть сомнению этот вывод. Разумеется, под давлением химия меняется, и, может быть, гелий смог бы образовывать устойчивые химические соединения. Какие-то из них были известны. Например, He2Ne — устойчивое соединение, которое было открыто французскими и американскими исследователями в начале 1990-х годов.

Но там нет химической связи, это соединение устойчиво только потому, что инертные сферы атома разных элементов более эффективно пакуются в пространстве под давлением. Сяо решил найти элемент, который мог бы образовывать настоящие химические соединения с гелием. Помня историю с ксеноном, я ему посоветовал начать с фтора.

Фтор и ксенон, как показал Сяо, вплоть до сверхвысоких давлений соединений не образуют. С кислородом устойчивых соединений тоже не было найдено. Дальше мы перебрали пару десятков других элементов. Я ему сказал, что надо прекращать, но Сяо меня не послушался.

Он решил дойти до края, до щелочных металлов и там обнаружил, что натрий и гелий образуют очень устойчивое соединение состава Na2He, и это соединение вскоре было получено экспериментально.

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радонГрафен как пример квантового материала

Наша статья вышла в журнале Nature Chemistry в самом начале 2017 года. Оказалось, что соединение имеет колоссальное поле стабильности ― от 110 гигапаскалей до 1000 гигапаскалей. В этом огромном интервале оно не меняет свою структуру, которую можно представить как трехмерную шахматную доску.

Кубы, вершины которых — атомы натрия, а в центре атомы гелия, чередуются с пустыми кубами во всех трех измерениях. Но пустые кубы оказались не совсем пустыми ― в них находится электронная пара. То есть атомы натрия под воздействием атомов гелия отдают свои электроны, и они скапливаются в пустотах структуры, образуя пары.

На языке химической связи можно сказать, что это восьмицентровая двухэлектронная химическая связь. Атомы гелия в данном случае являются посредниками, которые меняют химическое взаимодействие между атомами натрия. Химическое взаимодействие между атомами гелия и другими элементами структуры напрямую небольшое, но тоже есть.

По расчетам атомы гелия получают небольшой отрицательный заряд. Таким образом, возникает электростатическое взаимодействие, которое тоже вносит свой вклад, пусть и небольшой, в стабилизацию химического соединения.

Дальше я опять должен отдать должное интуиции своего аспиранта Сяо: он догадался, что в этом соединении будут электронные пары, оторванные от всех атомов, слабосвязанные с другими атомами.

Эту структуру можно будет стабилизировать, если ввести в нее атом, который имеет большое сродство к паре электронов. Вообще говоря, нет атомов, которые имеют напрямую сродство к двум электронам, но наилучшим акцептором электронной пары является атом кислорода.

Таким образом было предсказано (предсказание еще предстоит протестировать), что при гораздо меньших давлениях, всего лишь в 15 гигапаскалей, будет образовываться соединение состава Na2HeO, где будут чередоваться кубы, заполненные гелием, с кубами, заполненными кислородом.

То есть пустых кубов не будет, и это соединение будет возникать при достаточно умеренных условиях: 15 гигапаскалей — это достаточно немного.

Возможно, гелий в недрах планет окажется не таким инертным, как нам казалось. Возможно, значительная часть гелия окажется удержанной такого рода взаимодействиями, такого рода соединениями. В результате мы приходим к выводу, что использовать благородные газы как репер химической инертности не совсем корректно.

Мы знаем, что, возможно, львиная доля ксенона, вместо того чтобы выделяться в атмосферу, удерживается в недрах Земли. Мы знаем, что гелий не является вполне инертным, он может образовывать соединения без химической связи, такие как соединения He2Ne.

Он может даже образовывать соединения с достаточно необычным, уникальным характером химической связи, такие как Na2He.

Химия оказывается гораздо более сложной, более интересной, чем нам казалось еще несколько лет назад. И химия благородных газов — это уже не белый лист бумаги, а интенсивно развивающаяся глава химии.

Надо сказать, что в этой главе химии первую скрипку всегда играли предсказания, начиная с предсказания Полинга, на верификацию которого потребовалось долгих 30 лет, до предсказаний, которые делаются сейчас и находят верификацию уже гораздо быстрее.

Источник: https://postnauka.ru/video/74466

Почему некоторые газы называются «благородными»?

Даже если вы очень далеки от химии, скорее всего, вы хотя бы раз в своей жизни могли услышать выражение «благородные газы». К ним относятся всем известные неон, криптон, аргон, ксенон, гелий и радон. Так почему же именно газы стали называться благородными? И в чем же именно заключается их благородство? Давайте попробуем разобраться вместе.

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

Благородных газов в природе всего 6: Неон, Криптон, Аргон, Ксенон, Гелий и Радон

Что такое инертные газы?

Благородные газы, известные в химии благодаря своему уникальному свойству не смешиваться с другими веществами, также часто называют инертными.

Как можно судить из названия, “благородство” инертных газов не позволяет им взаимодействовать с более простыми субстанциями и даже друг с другом.

Такая избирательность благородных газов вызвана их атомным строением, которое проявляется в замкнутой внешней электронной оболочке, не позволяющей радону, гелию, ксенону, аргону, криптону и неону обмениваться своими электронами с атомами других газов.

Самым распространенным инертным газом в природе считают аргон, который занимает почетное третье место по содержанию в атмосфере Земли после азота и кислорода. У аргона нет вкуса, запаха и цвета, однако именно этот газ считается одним из самых распространенных во Вселенной. Так, наличие этого газа наблюдается даже в некоторых планетарных туманностях и в составе некоторых звезд.

Читайте также:  Формула спирта в химии

При нагревании в газоразрядной трубке аргон приобретает розовый оттенок

Самым редким благородным газом в природе считают ксенон, который несмотря на свою редкость, содержится в атмосфере Земли наряду с аргоном. Ксенон обладает наркотическими свойствами и часто применяется в медицине в качестве анестезирующего средства.

Кроме того, согласно данным Всемирного антидопингового агентства, ингаляции этого редкого газа имеют допинговый эффект, влияющий на физическое состояние применяющих его спортсменов.

Заполнение ксеноном легких человека приводит к временному понижению тембра голоса, что является эффектом, обратным применению гелия.

Инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон

При нагревании ксенон светится фиолетовым цветом

Четверо остальных благородных газов — Радон, Гелий, Неон и Криптон — также обладают своими уникальными свойствами.

Все они не имеют какого-либо специфического вкуса, запаха или цвета, однако присутствуют в атмосфере Земли в небольших количествах и важны для нашего дыхания.

Так, гелий считается одним из самых распространенных элементов в космосе, а его наличие в атмосфере Солнца, в составе других звезд Млечного Пути и некоторых метеоритов подтверждено научными данными.

Если вам нравится данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира популярной науки и техники.

Неон, светящийся при нагревании красноватым оттенком, получается из воздуха при его глубоком охлаждении. Из-за сравнительно небольшой концентрации этого инертного газа в атмосфере планеты, неон чаще всего получают в качестве побочного продукта при добыче аргона.

Радон — радиоактивный инертный газ, который может представлять опасность для человеческого здоровья.

Газообразный радон способен светиться голубым или синим светом, постепенно облучая человека и даже приводя к онкологическим заболеваниям.

Несмотря на это, в медицине часто применяются так называемые радоновые ванны, которые позволяют добиться положительного эффекта при лечении болезней центральной нервной системы.

Радоновое озеро в селе Лопухинка Ленинградской области

И наконец, последний благородный газ, который можно найти в природе — криптон. Это один из самых редких благородных газов во Вселенной. В отличии от остальных инертных газов, этот газ при определенных условиях может испускать резкий запах, схожий с запахом хлороформа. Воздействие криптона на человека и животных крайне мало изучено из-за невероятной редкости этого газа.

Выброс парниковых газов будет сокращен при помощи спутников для поиска их источников

Где применяются благородные газы?

Самыми применяемыми человеком инертными газами считаются аргон, гелий и неон, которые используются повсеместно от физики до медицины. Так, гелий используется при сварке металлов и в качестве хладоносителя при проведении лабораторных экспериментов. Неон и аргон часто применяются при изготовлении ламп накаливания и в металлургии, при изготовлении алюминиевых сплавов.

Благодаря своим уникальным свойствам, благородные газы нашли свое применение в разных отраслях науки

Остальные благородные газы чаще всего используются в медицине. Как уже упоминалось выше, радон находит свое применение в медицине, а ксенон и криптон используются в качестве наполнителя осветительных ламп.

Источник: https://Hi-News.ru/eto-interesno/pochemu-nekotorye-gazy-nazyvayutsya-blagorodnymi.html

Редкие газы — Производство редких газов

  • Переработка воздуха на ВРУ. В силу своих физических свойств тяжелых инертные газы (криптон, ксенон и радон) в ВРУ концентрируются в потоках жидкого кислорода. В этих же потоках концентрируются и накапливаются углеводороды (метан, этан, пропан, бутан, ацетилен и т.д.), что определяет возможность образования взрывоопасной ситуации при эксплуатации ВРУ.

    Поэтому в установках существуют специальные системы безопасного концентрирования углеводородов (исключающего их выпадения на поверхностях аппаратов и трубопроводов в твердом виде), и небольшую часть жидкого кислорода с максимальной концентрацией углеводородов выводят из ВРУ через специальный выводящий трубопровод – своего рода «прямую кишку» установки, и «плещут» на очень горячую поверхность выносного испарителя жидкого кислорода. Именно в этом потоке и концентрируется основная часть криптона, ксенона и радона, поступающего в ВРУ с перерабатываемым воздухом. Сам поток, при наличии в установке системы первичного концентрирования криптона, называют ПКК (первичный криптоновый концентрат с содержанием Kr+Xe 0,1÷0,5 % по объему), при отсутствии таковой системы называют потоком «грязного» кислорода, выводящим взрывоопасные примеси. Необходимо заметить, что в вышеуказанных потоках, кроме перечисленных компонентов, присутствует целый «букет» иных неприятных соединений (CF4, C2F6, SF6, CO2, CO, NO, NO2, N2O, CCl4 и ряд других компонентов, в основном техногенного происхождения), которые в последующем при получении криптона и ксенона высокой чистоты требуют специальных методов очистки и сертификации.

    Криптон и ксенон хорошо сорбируются в системах очистки воздуха и кислорода, а в блоках ректификации имеют склонность к «расползанию» по объемам аппаратов. Поэтому, чтобы их собрать в «кучу» в нужных потоках, приходится прилагать некоторые дополнительные технологические усилия. Специалистами ООО «Хром» совместно с сотрудниками МГТУ им. Н.Э.

    Баумана проведены комплексные расчетные и экспериментальные исследования по распределению и задержке криптона и ксенона во всех узлах очистки и концентрирования современных ВРУ и выработан ряд патентно защищенных технических решений по увеличению коэффициентов извлечения этих компонентов (на 10÷30 %).

    В своих исследованиях мы опирались на опубликованные результаты и огромный опыт, накопленный в ОАО «Криогенмаш» (г.Балашиха), которое является головным криогенным предприятием СССР (России), разработчиком и изготовителем практически всех крупных ВРУ, эксплуатируемых на территории стран СНГ.

    Необходимо отметить, что разработанные и реализованные в ОАО «Криогенмаш» системы взрывобезопасности ВРУ, включающие технологические схемы, аппаратное исполнение, системы контроля и нормативное обеспечение, являются наиболее надежными в мире.

  • На втором этапе ПКК с блоков, оснащенных системами первичного концентрирования криптона, перерабатывается на установках сырого криптона (УСК) с получением криптоно-ксеноновой смеси (ККС).

    При этом ПКК сжимается в компрессоре до 0,5 МПа, затем из ПКК методом каталитического окисления выжигаются углеводороды и адсорбционным методом удаляются продукты окисления (CO2 и H2O), после чего в ректификационной колонне осуществляют разделение очищенного ПКК на кислород и Kr-Xe смесь с повышением концентрации Kr+Xe с 0,1÷0,2 % до ~98 % по объему, при этом в ККС оказывается и практически весь радон, поступающий в ВРУ с перерабатываемым воздухом. Получаемая стандартная ККС, удовлетворяющая ГОСТ 10218-77 представляет собой «коктейль», содержащий кроме криптона и ксенона O2, N2, Ar, H2, CH4, C2H6, C3H8, H2O, CF4, C2F6, SF6, CO2, CO, NO, NO2, N2O, CCl4 и ряд других примесей.

    До конца 90-х годов существовало две серийных модификации установок сырого криптона УСК-1М и УСК-0,45, построенных по схеме с кислородным компрессором. В конце 90-х годов в ООО «Хром» разработана новая промышленная безопасная высокоэффективная установка «Хром-3» для переработки ПКК с получением криптоно-ксеноновой смеси.

    Эта установка не содержит компрессионного сжатия кислорода (что существенно снижает сопутствующие капитальные затраты в связи с отсутствием необходимости размещения оборудования в отдельных помещениях), все процессы (в том числе и каталитическое окисление) осуществляются при давлении ниже 0,07 МПа, имеет повышенный коэффициент извлечения криптона и ксенона. Установка снабжена оригинальными системами внутреннего безмашинного сжатия потока жидкого кислорода и утилизации холода отбросных потоков. Основные технические решения, заложенные в установку «Хром-3», защищены патентами РФ. Совокупность перечисленных факторов позволяет более чем в два раза снизить себестоимость переработки ПКК по сравнению с установками типа УСК-1М и УСК-0,45, а также существенно повысить взрывобезопасность ее эксплуатации. В настоящее время изготовлено 7 таких установок, шесть установок находятся в промышленной эксплуатации и обеспечивают производство более 20 % мирового годового объема криптоно-ксеноновой смеси.

    На блоках разделения воздуха, не оснащенных узлами первичного концентрирования криптона, до 1999 года смеси, содержащие тяжелые инертные газы, не производились.

    В 1998 году компанией ООО «Хром» разработана новая адсорбционная технология получения ксеноно-азотных смесей, позволяющая извлекать до 70 % ксенона, поступающего в ВРУ с перерабатываемым воздухом. Технология защищена патентами РФ, Украины, Казахстана и Румынии.

    На основе этой технологии разработана и создана серия промышленных адсорбционных установок, названных Х-0,06 (последующая модификация – Х-0,1), пятнадцать установок находятся в промышленной эксплуатации и производят около 4 % годового мирового объема ксенона в составе смесей.

  • Третьим этапом является переработка многокомпонентных смесей, содержащих в своем составе тяжелые инертные газы (криптоно-ксеноновая, ксеноно-азотная и иные смеси) с получением криптона и ксенона особо высокой чистоты.

    Для этой цели в ООО «Хром» разработана универсальная технология и создана уникальная установка, позволяющая в промышленных масштабах перерабатывать широкую номенклатуру смесей с получением криптона и ксенона особо высокой чистоты (более 99,99999 % по содержанию основного компонента).

    Технология защищена патентами РФ, Украины, Китая, производится патентование в Европе, США и Японии.

    Также разработаны и зарегистрированы в Государственном реестре РФ методики измерения микропримесей в криптоне и ксеноне по пятнадцати элементам на уровне 1÷10 ppb, что в 1000 раз ниже требований действующих ГОСТ Российской Федерации. По отдельным, особо «тяжелым» микропримесям, разработаны и реализованы методики измерения на уровне 10-12÷10-15 объемных долей.

  • Источник: http://chrom-rg.ru/rare-gases/uncategorised/redkie-gazy

    ПОИСК

        С увеличением молекулярных (атомных) радиусов возрастает поляризуемость их молекул. Увеличение поляризуемости молекул в ряду Не — Ne — Аг — Кг — Хе характеризуется следующими соотношениями 1 2 3 12 20, т. е. поляризуемость молекулы Хе в 20 раз выше, чем Не.

    Рост поляризуемости сказывается на усилении межмолекулярного взаимодействия, а это последнее — на возрастании температур кипения и плавления криптона и его аналогов по сравнению с неоном и аргоном. В ряду Не—Ne—Аг—Кг—Хе—Rn усиливается также растворимость газов в воде и других растворителях, возрастает склонность к адсорбции и т. д.

    В твердом состоянии, подобно Ne и Аг, криптон, ксенон и радон имеют кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку. [c.613]     В ряду Не—Ке—Аг—Кг—Хе—Кп усиливается также растворимость газов в воде и других растворителях, возрастает склонность к адсорбции и т.д.

    В твердом состоянии, подобно Ке и Аг, криптон ксенон и радон имеют кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку (см. рис. 66, а). [c.541]

        Главную подгруппу восьмой группы периодической системы составляют благородные газы — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон.

    Эти элементы характеризуются очень низкой химической активностью, что и дало основание назвать их благородными газами. Они лишь с трудом образуют соединения с другими элементами или веществами химические соединения гелия, неона и аргона не получены. Атомы благородных газов не соединены в молекулы, иначе говоря, их молекулы одноатомны. [c.492]

        Более высокая химическая активность криптона, ксенона и района по сравнению с первыми членами группы благородных газов объясняется относительно низкими потенциалами ионизации их атомов (см. табл. 38).

    Для криптона, ксенона и радона эти величины близки к потенциалам ионизации некоторых других элементов (например, потенциал ионизации атома азота равен 14,53 В, атома хлора — 12,97 В). [c.

    669]

        В виде простых веществ криптон, ксенон и радон — неметаллы с низкими температурами плавления и кипения. Их обычно (а также Не, Ne и Аг) называют благородными или инертными газами. Основные физические константы простых веществ элементов подгруппы криптона и, для сравнения, типических элементов приведены ниже  [c.612]

        Благородные газы. К благородным газам относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. [c.168]

        В качестве восстановителей могут выступать не только металлы и металлоиды, но и такие элементарные вещества, как азот, сера, селен, хлор, бром, иод, астат, и даже благородные газы — криптон, ксенон и радон.

    Восстановительная активность элементарных веществ определяется в основном, как это видно из приведенных рассуждений, величинами энергии ионизации атома и энергии сублимации вещества— чем эти величины меньше, тем сильнее восстановительная активность элементарного веш,ества. [c.46]

        Возможно образование соединений за счет ковалентных связей, если перевести атомы инертных газов в возбужденное состояние, т. е. за счет энергии извне электроны 5- и р-подуровней перевести на вакантные места -подуровней. Этого нельзя сделать для атомов гелия и неона, так как они имеют один или два уровня и -подуровня в этих атомах нет. Для атомов аргона, криптона, ксенона и радона при возбуждении появятся холостые электроны и станет возможна ковалентная связь. Схема передает вероятность возбуждения  [c.637]

        Самый активный галоген —фтор взаимодействует даже с некоторыми благородными газами (криптоном, ксеноном и радоном), например  [c.119]

        Сейчас известны соединения криптона, ксенона и радона. Соединения криптона немногочисленны, они существуют только при низкой температуре. [c.472]

        Оболочка гелия состоит только из двух электронов. Остальные же элементы на наружных уровнях содержат по 8 электронов. Конфигурация наружных энергетических уровней неона, аргона, криптона, ксенона и радона выражается формулой [c.249]

        В настоящее время в восьмую группу периодической системы большей частью включают две подгруппы элементов подгруппу из девяти переходных металлов ( -элементов), приведенных в табл. 29, и подгруппу гелия, состоящую из шести инертных газов (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон), рассматриваемую в И этой главы. [c.150]

        Аргон, криптон, ксенон и радон расположены соответственно в третьем, четвертом, пятом и шестом периодах, и, следовательно, на внешних уровнях у этих атомов кроме заполненных 5- и р-подуровней имеются вакантные орбитали /-подуровней. В качестве примера рассмотрим аргон  [c.250]

        Аналогично распределение электронов по уровням и подуровням у атомов криптона, ксенона и радона, в них при соответствующем возбуждении появляются неспаренные электроны, и эти атомы могут проявлять валентности 2, 4, 6 и 8 (их соединения получены в виде оксидов, фторидов, оксофторидов и др.). [c.108]

        В последнее время обнаружены восстановительные свойства у инертных газов криптона, ксенона и радона. [c.197]

        Общая характеристика элементов. К благородным газам относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. По своим свойствам они ие похожи ни на какие другие элементы и в периодической системе расположены между типичными металлами и неметаллами. [c.501]

        Другие элементы нулевой группы —неон, аргон, криптон, ксенон и радон —в химическом отношении также инертны.

    Слабо проявляющаяся тенденция этих элементов образовывать химические соединения обусловлена большой устойчивостью их электронных структур.

    Такие исключительно устойчивые электронные структуры образуются в тех случаях, когда число электронов вокруг ядра равно 2, 10, 18, 36, 54 и 86. [c.106]

        В настоящее время известны многие химические соединения элементов криптона, ксенона и радона с переменной валентностью (см. 60). [c.26]

        В виде газов при стандартных (нормальных) условиях (0°С и 1 атм) существуют элементы водород, гелий, азот, кислород, фтор, неон, хлор, аргон, криптон, ксенон и радон. Только два элемента — бром и ртуть —при стандартных условиях являются жидкостями. [c.99]

        Криптон, ксенон и радон [c.108]

        В 1900 г. выдающийся английский ученый 3. Резерфорд (1871 —1937) открыл радон. Все новые газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон) упорно отказывались вступать в химические реакции Поэтому химики назвали их инертными. [c.128]

        Атомы элементов главной подгруппы VUI группы периодической системы и нормальном состоянии не содержат непарных элек-тронов. Этим и объяснялась инертность этих элементов, т. е. неспособность их атомов к образованию химических соединений.

    Очевидно, что возбуждение атомов гелия и неона не может привести к появлению непарных электронов, соответственно, в первом и втором уровне их электронных оболочек.

    Однако у других элементов этой группы — аргона, криптона, ксенона и радона — благодаря наличию на нарулэлектронных оболочек свободных -орбиталей возбуждение может привести к появлению непарных электронов, причем число их может достигнуть восьми.

    С эт[1м, естественно, связана возможность образования этими элементами химических соединений, в которых валентность элементов может достигать восьми. В последние годы [c.46]

        При образовании молекулярных кристаллов в условиях низких температур, исключающих межатомные взаимодействия, процесс отвердевания наблюдается в чистом виде. Молекулы без сколько-нибудь существенных изменений входят в кристаллическую структуру, связанные между собой только слабыми ненаправленными межмолекулярными связями.

    Именно поэтому молекулярные кристаллы имеют настолько плотную упаковку, насколько позволяет конфигурация молекул.

    Заметим, что с химической точки зрения и этот, казалось бы, чисто физический процесс цред-ставляет собой процесс синтеза, так как его продуктом является твердое молекулярное соединение — новое вещество, образующееся из молекул исходных веществ.

    Чисто межмолекулярные взаимодействия представляет собой кристаллизация неона, аргона, криптона, ксенона и радона. Хотя их кристаллы состоят из атомов, тем не менее это настоящие молекулярные кристаллы образующие их молекулы одноатомны. Понятно, что между такими молекулами не может быть никакого другого взаимодействия, кроме ван-дер-ваальсовского.  [c.21]

        В 1962 г. доказано, что криптон, ксенон и радон могут проявлять восстановительные свойства, окисляясь при определенных условиях фтором и шестифтористой платиной. Синтезированы различные соединения фториды, оксиды, оксфто-риды, кислоты и соли. [c.140]

    Читайте также:  Валентность золота (au), формулы и примеры

        Однако в начале 60-х годов химиками были получены соединения криптона, ксенона и радона (имеющих наибольшие радиусы атомов) с самыми активными окислителями, в частности со фтором.

    Степень окисления этих элементов в соединениях достигла восьми, что и послужило основанием отнести инертные элементы к главной подгруппе Vni группы (т. е. к У1ПА-подгруппе варианта длинной формы периодической системы).

    Тем не менее инертные элементы характеризуются малой химической активностью, а соединения гелия еще вовсе не получены. [c.401]

        Соединения инертных элементов. Из всех инертных элементов наименьшие величины потенциалов ионизации имеют криптон, ксенон и радон (см. табл. 30). Это и явилось предпосылкой получения их соединений со фтором и кислородом.

    В наибольшей степени изучены соединения ксенона. В 1962 г. канадский химик Бартлетт впервые синтезировал соединение ксенона Хе[Р1С1в1 из газообразных гексафторида платины и ксенона при комнатной температуре  [c.

    403]

        В дальнейшем оказалось, что при нагревании смеси благородных газов со фтором до 700°С под давлением около 5-101 кПа (а иногда при ультрафиолетовом облучении или действии электрического разряда) получают в зависимости от условий дифторид ХеРа, тетрафторид Хер4, гексафторид ХеР и октафторид ХеРд ксенона, дифторид КгРа и тетрафторид Кгр4 криптона, а также тетрафторид радона Кпр4. При этом атомы криптона, ксенона и радона возбуждаются с переходом электронов в -состояние. [c.403]

        Переход электронов с одного уровня на другой становится тем более вероятным, чем дальше от ядра расположены валентные электроны и чем энергетически ближе к основному состояния оказываются незанятые уровни.

    Этим объясняется ковалентность 6 у серы (ЗРв), 7 — у иода (1 ), 8 — у осмия (ОзРв) и отсутствие такой высокой ковалентности у кислорода, фтора, железа, аналогов серы, иода и осмия, расположенных в периодической системе элементов выше.

    Необходимость больших энергетических затрат на возбуждение атомов гелия, неона и аргона и невозможность их компенсации объясняют инертность этих элементов, хотя для их аналогов — криптона, ксенона и радона — получены соединения с ковалентностью 2, 4, 6 и 8 (1[c.112]

        Группа О, группа аргоноидов. Элементы этой группы — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон — почти полностью инертны в химическом отношении они образуют лишь немногие химические соединения. Аргоноиды рассмотрены в последующих разделах данной главы. [c.105]

        Благородные газы — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон — элементы главной подфуппы VIII фуппы. Этими элементами завершается каждый период, поэтому их атомы характеризуются максимально заселенными энергетическими уровнями  [c.51]

    Источник: https://www.chem21.info/info/1515046/

    Благородные газы

    Благородными газами называют элементы главной подгруппы VIII группы: гелий Не, неон Ne, аргон Ar, криптон Кr, ксенон Хе и радон Rn (радиоактивный элемент).

    Каждый благородный газ завершает соответствующий период в периодической системе и имеет устойчивый, полностью завершенный внешний электронный уровень.

    Все благородные газы входят в состав воздуха. В 1 м³ воздуха содержится 9,3 л аргона, 18 мл неона, 5 мл гелия, 1 мл криптона и 0,09 мл ксенона.

    Гелий — второй по распространенности (после водорода) элемент во Вселенной. Из него примерно на 10% состоит Солнце (обнаружено в 1868 г). На земле гелий был найден в 1895 году в реакционных газах при растворении в кислотах минерала клевеита. Остальные благородные газы были выделены из воздуха.

    Все благородные газы состоят из одноатомных молекул. При обычных условиях это газы без цвета и запаха, плохо растворимые в воде.

    Уникальными физическими свойствами обладает гелий. Во-первых, он — единственный из веществ остается жидким при температурах вплоть до 0 К. Кристаллизуется только под давлением 25 атм.

    Во-вторых, гелий имеет самую низкую температуру кипения.

    И, наконец, при температурах ниже 2,2 К жидкий гелий существует в виде смеси двух жидкостей, одна из которых имеет аномальные свойства — в частности, сверхтекучесть (вязкость ниже в 10 млрд. раз, чем у воды).

    Благородные газы чрезвычайно химически инертны. До 1962 г вообще считалось, что они не образуют химических соединений.

    В 1962 г Бартлетт поместил в сосуд гексафторид платины, запустил туда отмеренное количества ксенона, и через несколько часов получил гексафторплатинат ксенона:

    Xe + PtF6 = Xe[PtF6]

    Вскоре Бартлетт осуществил и реакцию ксенона со фтором. Оказалось, что ксенон хорошо реагирует с фтором при нагревании в стеклянном сосуде, образуя смесь фторидов.

    • Фторид ксенона (II) XeF2 образуется под действием дневного света на смесь ксенона со фтором при обычной температуре:
    • Xe + F2 = XeF2
    • или при взаимодействии ксенона и F2O2 при -120 °С:
    • Xe + F2O2 = XeF2 + O2

    XeF2 — бесцветные кристаллы, растворимые в воде. Молекула линейна. Раствор в воде — очень сильный окислитель, особенно в кислой среде, где окисляет бром и марганец до высших степеней окисления +7. В щелочной среде гидролизуется по уравнению:

    1. XeF2 + 4КОН = 2Xe + 4КF + O2 + 2H2O
    2. Фторид ксенона (IV) XeF4 образуется при нагревании смеси ксенона с фтором до 400 ° С:
    3. Xe + F2 = XeF2

    Это бесцветные кристаллы. Молекула — «квадрат» с атомом ксенона в центре. Очень сильный окислитель, используется как фторирующий агент:

    • XeF4 + Pt = PtF4 + Xe
    • XeF4 + 2Hg = 2HgF2 + Xe
    • При взаимодействии с водой XeF4 диспропорционирует:
    • 6XeF4 + 12H2O = 2XeО3 + 24НF + 4Xe + 3О2
    • Фторид ксенона (VI) XeF6 образуется при нагревании и повышенном давлении фтора:
    • Xe + 3F2 = XeF6

    XeF6 — бесцветные кристаллы. Молекула XeF6 представляет собой искаженный октаэдр с атомом ксенона в центре. Тоже очень сильный окислитель, может использоваться как фторирующий агент:

    1. 2XeF6 + SiO2 = SiF4 + 2XeOF4
    2. Водой частично разлагается:
    3. XeF6 + Н2O = 2НF + XeOF4

    Оксид ксенона (VI) XeО3 образуется при гидролизе XeF4. Это белое нелетучее, очень взрывчатое вещество, хорошо растворимое в воде, причем раствор имеет слабощелочную реакцию.

    • При действии озона на такой раствор образуется соль ксеноновой кислоты, в которой ксенон имеет степень окисления +8:
    • XeО3 + О3 + 4NaOH = Na4 XeО6 + О2 + 2 Н2O
    • Оксид ксенона (VIII) XeО4 может быть получен при взаимодействии перксената бария с безводной серной кислотой при низких температурах:
    • Вa2 XeО6 + 2Н2SO4 = 2 ВaSO4 + XeО4↑ + 2 Н2O
    • XeО4 — бесцветный газ, который очень взрывоопасен и разлагается при температурах выше 0° С:
    • 3XeО4 = 2XeО3 + Xe + 3О2

    Из соединений других благородных газов известны KrF2, KrF4, RnF2, RnF4, RnF6, RnO3. Считается, что аналогичные соединения гелия, неона и аргона вряд ли будут когда-нибудь получены в виде индивидуальных веществ.

    Тем не менее химические соединения гелия, неона и аргона существуют в виде так называемых эксимерных молекул, т. е. молекул, у которых устойчивы возбужденные электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Например, при электрическом возбуждении смеси аргона и хлора возможна газофазная реакция:

    Ar + Cl2 = ArCl + Cl

    с образованием эксимерной молекулы ArCl. Аналогично можно получить двухатомные молекулы неона, аргона и т. п. Все эти молекулы неустойчивы и не могут быть выделены в виде индивидуальных веществ, однако их можно зарегистрировать и изучить из строение с помощью спектроскопических методов.

    Источник: https://videouroki.net/blog/blagorodnye-gazy.html

    Инертные газы

    Химия

    Открытие:

    В 1893 г. было обращено внимание на несовпа­дение плотностей азота из воздуха и азота, получаемого при разло­жении азотных соединений: литр азота из воздуха весил 1,257 г, а по­лученного химическим путем—1,251 г.

    Произведенное для выяснения этого загадочного обстоятельства очень точное изучение состава воз­духа показало, что после удаления всего кислорода и азота получался небольшой остаток (около 1%), который ни с чем химически не реагировал.

    Открытие нового элемента, названного аргоном (по-гре­чески — недеятельный), представило, таким образом, «торжество третьего десятичного знака». Молекулярный вес аргона оказался рав­ным 39,9 г/моль.

    Следующий по времени открытия инертный газ — гелий («солнеч­ный») был обнаружен на Солнце раньше, чем на Земле. Это оказа­лось возможным благодаря разработанному в 50-х годах прошлого века методу спектрального анализа.

    Через несколько лет после открытия аргона и гелия (в 1898 г.) были выделены из воздуха еще три инертных газа: неон («новый»), криптон («скрытый») и ксенон («чуждый»). Насколько трудно было их обнаружить, видно из того, что 1 м3 воздуха, наряду с 9,3 л аргона, содержит лишь 18 мл неона, 5 мл гелия, 1 мл криптона и 0,09 мл ксе­нона.

    Последний инертный газ — радон был открыт в 1900 г. при изуче­нии некоторых минералов. Содержание его в атмосфере составляет лишь 6-10-18% по объему (что соответствует 1—2 атомам в кубиче­ском сантиметре). Было подсчитано, что вся земная атмосфера содер­жит лишь 374 литра радона.

    Физические свойства:

    Все инертные газы бесцветны и состоят из одноатомных мо­лекул. Разделение инертных га­зов основано на различии их физических свойств.

    Инертные газы бесцветны и не имеют запаха. В небольшом количестве они присутствуют в воздухе.Инертные газы не ядовиты. Однако атмосфера с увеличенной концентрацией инертных газов и соответствующим снижением концентрации кислорода может оказывать удушающее действие на человека, вплоть до потери сознания и смерти. Известны случаи гибели людей при утечках аргона.

    Не Ne Аг Кг Хе Rn
    Температура плавле­ния, °С -271 -249 -189 -157 -112 -71
    Температура кипения,°С °с -269 -246 -186 -53 -108 -62

    Количество тепла, необходи­мое для перевода вещества из твер­дого состояния в жидкое, носит на­звание теплоты плавления, а для пе­ревода из жидкого состояния в паро­образное — теплоты испарения. Обе величины относят обычно к переходам, происходящим под нормальным давлением. Для инертных газов они имеют следующие значе­ния (ккал/г-атом):

    Не Ne Аr Кr Хе Rn
    Теплота плавления 0,002 0,08 0.28 0,39 0,55 0.69
    Теплота испарения 0,02 0,43 1,56 2,16 3,02 4.01

    Ниже сопоставлены критические температурыинертных газов и те давления, которые необходимы и достаточны для ихперевода при этих температурах из газообразного состояния в жидкое, — критические давления:

    Не Ne Аr Кг Хе Rn
    Критическая температура, °С -288 -229 — 122 +64 -16,6 +104
    Критическое давление, атм 2,3 27 48 54 58 62

    Это интересно:

    Вопрос об атомности молекулы аргона был разрешен при помощи кинетиче­ской теории.

    Согласно ей, количество тепла, которое нужно затратить для нагревания грамм-молекулы газа на одни градус, зависит от числа атомов в его моле­куле.

    При постоянном объеме грамм-молекула одноатомного газа требует 3 кал, двухатомного — 5 кал. Для аргона опыт давал 3 кал, что и указывало на одноатомность его молекулы.То же относится и к другим инертным газам.

    Гелий был последним из газов переведен в жидкое и твердое состояние. По отношению к нему имели место особые трудности, обусловленные тем, что в резуль­тате расширения при обычных температурах гелий не охлаждается, а нагревается.

    Лишь ниже —250 °С он начинает вести себя «нормально». Отсюда следует, что обыч­ный процесс ожижения мог быть применим к гелию лишь после его предварительного очень сильного охлаждения. С другой стороны, и критическая температура гелия ле­жит крайне низко.

    В силу этих обстоятельств благоприятные результаты при работе с гелием были получены лишь после овладения методикой оперирования с жидким водородом, пользуясь испарением которого только и можно было охладить гелий до нужных температур.

    Получить жидкий гелий удалось впервые в 1908 г., твердый гелий—в 1926 г.

    Химические свойства:

    Для инертных газов характерно полное (Не, Ne, Аr) или почти пол­ное (Кг, Хe, Rn) отсутствие химической активности. В периодической системе они образуют особую группу (VIII).

    Вскоре после открытая инертных газов образованная ими в периодической системе новая группа была названа нулевой, чтобы подчеркнуть этим нулевую ва­лентность данных элементов, т. е. отсутствие у них химической активности.

    Такое на­звание часто применяется и в настоя­щее время, однако по существу пе­риодического закона правильнее счи­тать группу инертных газов восьмой, так как этими элементами соответ­ствующие периоды не начинаются, а заканчиваются.

    Отсутствие у тяжелых инертных газов полной химической инертно­сти было обнаружено лишь в 1962 г. оказалось, что они способны соединяться с наиболее активным металлоидом — фтором (и только с ним). Ксенон (и радон) реагируют довольно легко, криптон — гораздо труднее. Получены XeF2, XeF4, XeF6 и малоустойчивый KrF2. Все они представляют собой бесцветные летучие кристаллические вещества.

    Ксенондифторид (XeF2)-медленно образуется под действием дневного света на смесь Xe и F2 при н.у. Обладает характерным тошнотворным запахом. Для образования молекулы требуется возбуждение атома ксенона от 5s25p6 до ближайшего двухвалентного состояния 5s25p5s1- 803кдж/моль, до 5s25p56p1-924 кдж/моль, 25s25p16d1- 953 кдж/моль.

    Xe+F2→XeF2

    В воде растворяется 0,15 моль/л. Раствор является очень сильным окислителем. Раствор разлагается по схеме:

    • XeF2+H2 O→HF+Xe+O2↑(процесс происходит быстрее в щелочной среде, медленнее в кислой).
    • Ксенонтетрафторид-образуется из простых веществ, реакция сильно экзотермична, является наиболее устойчивым из всех фторидов.
    • XeF4+2Hg=2HgF2+Xe↑
    • XeF4+Pt=PtF4+Xe↑
    • Качественная реакция на тетрафторид ксенона:
    • XeF4+4KI=4KF+2I2↓+Xe↑
    • Тетрафторид ксенона разлагается по схемам:
    • 3Xe4+→Xe6++2Xe0(в кислой среде).
    • Xe4+→Xe0+Xe8+(в щелочной среде).

    Ксенонгексафторид- бесцветный, известен в 3 кристаллических модификациях. При 49 ℃, переходя в жёлтую жидкость, при затвердевании вновь обесцвечивается. Пары имеют бледно-жёлтую окраску. Разлагается с взрывом. Под действием влажного воздуха гидролизуются:

    1. XeF6+H2 O→2HF+OXeF4
    2. OXeF4 бесцветная жидкость, менее реакционно способен ,чем XeF6.Образует кристаллогидраты с фторидами щелочных металлов, например: KF∙OXeF4
    3. Дальнейшим гидролизом можно получить триоксид ксенона:
    4. XeF6+3H2 O→XeO3+6HF
    5. XeO3 бесцветное взрывчатое вещество, расплывающееся на воздухе. Распадается со взрывом, но при аккуратном нагревании при 40 градусов по Цельсию, происходит реакция:
    6. 2XeO3 →2Xe+3O2
    7. Есть кислота, формально отвечающая данному оксиду- H2XeO4.Есть соли, соответствующие данной кислоте: MHXeO4 или MH5XeO6, кислота(M- от натрия до цезия), отвечающая последней соли была получена :
    8. 3XeF4+6Ca(OH)2→6CaF2↓+Xe+2H2 XeO6
    9. В сильнощелочной среде Xe6+ дисмутирует:
    10. 4Xe6+→Xe0+3Xe8+

    Дифторид криптона  — летучие бесцветные кристаллы, химически активное вещество. При повышенных температурах разлагается на фтор и криптон. Был впервые получен дейсвтием  электрического разряда на смесь веществ, при -188 ℃:

    • F2+Kr→KrF2
    • Водой разлагается по схеме:
    • 2KrF2+2H2 O→O2+4HF+2Kr
    • Применение инертных газов:

    Инертные газы находят довольно разнообразное практическое при­менение. В частности, исключительно важна роль гелия при получении низких температур, так как жидкий гелий является самой холодной из всех жидкостей.Искусственный воздух, в составе которого азот заме­нен гелием, был впервые применен для обеспечения дыхания водолазов.

    Растворимость газов с возрастанием давления сильно увеличивается, поэтому у опускающегося в воду и снабжаемого обычным воздухом водолаза кровь растворяет азота больше, чем в нормальных условиях.

    При подъеме, когда давление падает, растворенный азот начинает выде­ляться и его пузырьки частично закупоривают мелкие крове­носные сосуды, нарушая тем самым нормальное кровообра­щение и вызывая приступы «кессонной болезни».

    Благо­даря замене азота гелием болезненные явления резко ослабляются вследствие гораздо меньшей растворимости гелия в крови, что особенно сказывается именно при повы­шенных давлениях. Работа в атмосфере «гелийного» воздуха позволяет водолазам опускаться на большие глубины (свыше 100 м) и значительно удлинять сроки пребы­вания под водой.

    Так как плотность такого воздуха примерно в три раза меньше плотности обыч­ного, дышать им гораздо легче. Этим обусловлено большое медицинское значение гелийного воздуха при лечении астмы, удуший и т. п.

    , когда даже кратковременное облегчение дыхания больного может спасти ему жизнь.

    Подобный гелийному, «ксено­новый» воздух (80% ксенона, 20% кислорода) оказывает при вдыхании сильное нар­котическое действие, что может найти медицинское использование.

    Неон и аргон широко используются электротехнической промышленностью. При прохождении электрического тока сквозь заполненные этими газами стеклянные трубки газ начинает светиться, что применяется для оформления световых надписей.

    Мощные неоновые трубки этого типа особенно пригодны для маяков и других сигнальных устройств, так как их красный свет мало задерживается туманом. Цвет свечения гелия по мере уменьшения его давления в трубке меняется от розового через желтый к зеленому. Для Аr, Кr и Хе характерны различные оттенки голубого цвета.

    Аргон (обычно в смеси с 14% азота) служит также для заполнения электроламп. Вследствие значительно меньшей теплопроводности еще лучше подходят для этой цели криптон и ксенон: заполненные ими электролампы дают больше света при том же расходе анергии, лучше выдерживают перегрузку и долговечнее обычных.

    Автор статьи: Каштанов Артём Денисович

    Редактор: Харламова Галина Николаевна

    Источник: http://www.teslalab.ru/articles/chemistry/48/

    Ссылка на основную публикацию