18 группа (8А подгруппа) — благородные газы (главная группа)

03 Июля в 0:59 3168 0


В 18 группу входят Не, Ne, Ar, Кr, Хе, Rn (табл. 1 и 2). Все элементы этой группы, кроме Не, имеют полностью заполненную валентными электронами внешнюю оболочку (8 электронов). Поэтому ранее считали, что они химически не реакционноспособны. Отсюда название «инертные» газы. Из-за малой распространенности в атмосфере их также называют редкими газами. Все благородные газы при комнатной температуре существуют в виде одноатомных молекул, бесцветны, не имеют запаха. При перемещении к нижней части группы повышаются плотность, температуры плавления и кипения элементов. От других элементов по свойствам отличается гелий. В частности, он имеет самую низкую из всех известных веществ температуру кипения и проявляет свойство сверхтекучести.

Таблица 1. Некоторые физические и химические свойства металлов 18 группы


Название

Ат. №

Относит, ат. масса

Электронная формула

Радиус, пм

Основные изотопы (%)

Не

Гелий Helium [от греч. helios — солнце]

2

4,003

1s2

атомный 128

3Не* (0.000138)

4Не* (99.99986)

Ne

Неон Neon [от греч. neos — новый]

10

20,1797

1s22s22p6

Вандерваальсов 160

20Ne (90.48)

21Ne* (0,27)

22Ne (9,215)

Аг

Аргон Argon [от греч. argos — неактивный]

18

39,948

ls22s22p63s23p6

атомный 174

36Аг (0,337)

38Аг (0,063)

40Аг (99,6)

Кг

Криптон Krypton [от греч. Kryptos — скрытый]

36

83,8

[Ar]3d104s24p6

Кr+ 169,

Ковалентный 189

78 Кr (0,35)

80 Кr (2,25)

82 Кr (11,6)

83 Кr* (11,5)

84 Кr (57,0)

86 Кr (17,3)

Хе

Ксенон Xenon [от греч. xenos — незнакомец]

54

131,29

[Kr]4d105s25p6

Хе+ 190,

атомный 218,

ковалентный 209

124Хе (0,1)

126Хе (0,09)

128Хе (1,91)

129Хе* (26,4)

130Хе (4,1)

131Хе (21,2)

132Хе (26,9)

134Хе (10,4)

136Хе (8,9)

Rn

Радон Radon [назван по аналогии с радием]

86

(222)

[Xe]4f145d106s26p6

нд

219*,220,222Rn (следы)

Гелий (Не) — после водорода второй по распространенности элемент во вселенной. Встречается в атмосфере и в месторождениях природного газа. Химически неактивен. Его используют при водолазных работах в составе дыхательной смеси вместо азота, в аэростатах, в приборах для низкотемпературных исследований. Жидкий Не является важным хладагентом со сверхвысокой теплопроводностью, поэтому его применяют в ЯМР-спектрометрах на сильных полях, в том числе в медицинских магнитно-резонансных томографах (МРТ).

Неон (Ne) — химически инертен по отношению ко всем веществам, кроме F2. Его используют в газоразрядных трубках (красные «неоновые» огни). В последнее время начали применять в качестве хладагента.

Аргон (Аr) — наиболее распространенный в атмосфере благородный газ. Не имеет ни одного парамагнитного изотопа. Его используют для создания инертной атмосферы в флуоресцентных светильниках и фотоумножителях, в высокотемпературной металлургии; широко применяют в спектроскопии для получения высокотемпературной плазмы в высокочастотных (индуктивно-связанных) спектрометрах и масс-спектрометрах.

Криптон (Кr) — реагирует только с F2. 86Kr имеет в атомном спектре оранжево-красную линию, которая является базовой для стандарта единиц длины: 1 метр равен 1 650 763,73 длины волны этой линии в вакууме. В промышленности криптон используют для наполнения флуоресцентных трубок и ламп-фотовспышек. Из возможных соединений наиболее изучен дифторид KrF2.

Ксенон (Хе) — используется для наполнения электронных трубок и стробоскопических (мигающих) ламп, в научных исследованиях, а также в пузырьковых камерах на атомных реакторах. Реагирует практически только с F2, образуя XeF2, XeF4, XeF6. Эти фториды используют как окислители и реактивы для фторирования других веществ, например, S или Ir. Известны также оксиды, кислоты и соли ксенона.

Радон (Rn) — образуется при α-распаде 226Ra в виде 222Rn. Его применяют в медицине, в частности, для лечения онкологических заболеваний. При хроническом воздействии опасен для здоровья, поскольку выявлена связь ингаляций Rn с развитием рака легких.

Таблица 2. Содержание в организме, токсическая (ТД) и летальная дозы (ЛД) металлов 18 группы


В земной коре (%)

В океане (%)

В человеческом организме

ТД.ЛД

Среднее (при массе тела 70 кг)

Кости (%)

Мышцы (%)

Кровь (мг/л)

Не

8х10-7

4x10-10

нд

нд

нд

нд

нетоксичен, но может вызывать асфиксию

No

7х10-9

2x10-8

нд

нд

нд

нд

То же

Аr

1,2x10-4

4,5x10-5

нд

нд

нд

нд

То же

Кr

1x10-9

8x10-9

нд

нд

нд

нд

То же

Хе

2x10-10

1x10-8

нд

нд

ид

нд

нетоксичен

Rn

Следы

1x10-18

0

0

0

0

токсичен из-за радиоактивности

Медицинская бионеорганика. Г.К. Барашков

Похожие статьи
  • 20.07.2012 74441 44
    Типы химических связей

    Каждый атом обладает некоторым числом электронов. Вступая в химические реакции, атомы отдают, приобретают, либо обобществляют электроны, достигая наиболее устойчивой электронной конфигурации. Наиболее устойчивой оказывается конфигурация с наиболее низкой энергией (как в атомах благородных газов&...

    Бионеорганика
  • 21.07.2012 19404 16
    Ионные насосы

    Ионными насосами называют молекулярные механизмы, локализованные в мембране и способные транспортировать вещества за счет энергии, высвобождаемой при расщеплении АТФ, или любого другого вида энергии.

    Бионеорганика
  • 19.06.2012 17249 20
    1 группа (1А подгруппа) — щелочные металлы (главная группа)

    В нее входят Li, Na, К, Rb, Cs, Fr (табл. 1 и 2). По многим химическим свойствам несколько отличается от других щелочных металлов Li+, имеющий диагональное сходство с Mg2+.

    Бионеорганика
показать еще
 
Биотехнологии и биоматериалы