Vzácne plyny sú stabilné. Znamená to, že sa nezlučujú. Keď vzácne plyny zahrejeme, žiaria špecifickými farbami. Prečo? Poďme na to postupne.
Chemické prvky, ktoré nazývame vzácne plyny, sa nachádzajú v poslednom stĺpci periodickej tabuľky. V skupine nájdeš: hélium, neón, argón, kryptón, xenón a radón. Ešte raz, nachádzajú v poslednej skupine periodickej tabuľky, teda v VIII.A (18.) skupine.
Vzácne plyny – podrobne o prvkoch
Všetky prvky v skupine, okrem hélia, majú na valenčnej vrstve osem elektrónov, majú plnú (dobudovanú) valenčnú vrstvu. To je príčina ich neochoty zlučovať sa. Sú inertné. Znamená to, že sú chemicky nereaktívne. Za bežných podmienok teda nereagujú, sú stabilné.
O valenčnej vrstve a jej dôležitosti sa dočítaš v článku o elektrónovej konfigurácii a o atóme.
Prvky tejto skupiny patria medzi neprechodné prvky. Znamená to, že ich atómy netvoria dvojatómové molekuly a že sa v plynnom stave nachádzajú ako samostatné atómy.
V malom množstve sa všetky vzácne plyny vyskytujú v atmosfére, často sú produktami rádioaktívneho rozpadu nerastov. Za bežných podmienok sú plynné a majú vysokú ionizačnú energiu.
Keď vzácne plyny zahrejeme, žiaria špecifickými farbami. Používajú sa ako náplne do žiariviek a výbojok. Elektrické výbojky naplnené týmito plynmi vydávajú charakteristické svetlo. To vzniká prechodom elektrického prúdu trubicou, v ktorej sa nachádza daný plyn. Pri odtrhnutí elektrónov sa uvoľňuje svetlo.
Dokážeme ich získať ako vedľajšie produkty pri frakčnej destilácii kvapalného vzduchu. Hélium sa dá získať zo zemného plynu.
Hélium – He (lat. helium)
Hélium, na rozdiel od ostatných vzácnych plynov, má na valenčnej vrstve iba dva elektróny.
Objavené bolo v roku 1868.
Ako prvý ho objavil francúzsky astronóm Pierre Jules César Janssen, ktorý v auguste 1868 sledoval v Indii zatmenie Slnka. K rovnakému výsledku v tom istom roku dospel pri pozorovaní slnečnej koróny aj Angličan Norman Lockyer.
Názov Hélium je odvodené z gréckeho „helios“, čo v preklade znamená Slnko. Pomenovali ho tak preto, že prvý raz bolo objavené na Slnku. Najskôr si vedci totiž mysleli, že sa tento plyn nachádza len na Slnku.
V roku 1882 prvok detekoval taliansky fyzik Luigi Palmieri aj na Zemi, a to pri analýze lávy po výbuchu sopky Vezuv. Izoloval ho však až Škót Wiliam Ramsay v roku 1895. Objavil ho v uránovom mineráli cleveite. Ako to vo vede väčšinou býva, objavil ho náhodou, pri hľadaní iného plynu – argónu.
Dnes už vieme, že sa nachádza v atmosfére aj v niektorých rádioaktívnych horninách.
Hélium – charakteristika
Hélium je plyn.
Na valenčnej vrstve má iba 2 elektróny.
Je bezfarebný, bez chuti, bez zápachu.
Chemicky je úplne inertný – znamená to, že sa nezlučuje. Nie sú známe žiadne jeho chemické zlúčeniny.
Hélium – jeho využitie
Pretože má extrémne nízku hustotu a inertné správanie, používa sa na plnenie balónov a vzducholodí, ako náhrada za vysoko horľavý vodík. Používa sa aj v žiarovkách a laseroch, slúži aj pri určovaní veku hornín.
Využíva sa aj v zdravotníctve, napríklad v tomografii pri diagnostikovaní rôznych ochorení.
Využíva sa aj na dosiahnutie veľmi nízkych teplôt. Obrovský význam má ako chladiace médium vo Veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) pri Ženeve. Ak ťa zaujíma, čo presne sa v atómovom urýchľovači deje, pozri si video. Keď to chceš vidieť na vlastné oči a počuť na vlastné uši, vydaj sa do CERNu cez Cesty za vedou. Všetko sa dozvieš z prvej ruky, od šikovných Slovákov, ktorí v CERNe pracujú.
Neón – Ne (lat. neon)
Neón bol objavený roku 1898, jeho názov znamená „nový“.
Vyskytuje sa v atmosfére a niektorých rádioaktívnych horninách. Používa sa v žiarovkách a laseroch.
Na valenčnej vrstve má všetkých 8 elektrónov.
Argón – Ar (lat. argon)
Argón je zo všetkých prvkov spomedzi tejto skupiny najzastúpenejším v atmosfére. Zo vzácnych plynov je ho v atmosfére Zeme najviac – približne 1%. Okrem toho sa nachádza v niektorých rádioaktívnych horninách.
Argón spolu s héliom tvorí ochranný plyn pri zváraní niektorých kovov, kedy zabraňuje kontaktu zváraných látok so vzduchom – bráni oxidácii. Používa sa aj v laseroch a žiarovkách.
Na valenčnej vrstve má všetkých 8 elektrónov.
Kryptón – Kr (lat. krypton)
Kryptón je ešte zriedkavejší ako neón a pomenovaný je podľa slova „skrytý“. Okrem atmosféry a rádioaktívnych hornín ho môžeme nájsť ešte vo fluoridoch.
Na valenčnej vrstve má všetkých 8 elektrónov.
Xenón – Xe (lat. xenon)
Xenón je veľmi ťažký, keby sme ním naplnili balón, padal by nadol.
Jeho názov v preklade znamená „cudzí“.
Rovnako ako všetky vzácne plyny, nachádza sa v atmosfére a niektorých rádioaktívnych horninách. Okrem toho dokáže vytvárať zlúčeniny s fluórom – fluoridy.
Na valenčnej vrstve má všetkých 8 elektrónov.
Radón – Rn (lat. radon)
Radón je jediným rádioaktívnym prvkom z tejto skupiny.
Vzniká pri rozpade uránu a používa sa pri liečbe rakoviny.
Vyskytuje sa v atmosfére a rádioaktívnych horninách, dokáže tvoriť fluoridy a využíva sa aj v žiarovkách a laseroch.
Na valenčnej vrstve má všetkých 8 elektrónov.
Vzácne plyny – zhrnutie
Vzácne plyny sú stabilné, nezlučujú sa.
Keď vzácne plyny zahrejeme, žiaria špecifickými farbami. Preto sa využívajú ako náplne do žiariviek a výbojok.
Elektrické výbojky naplnené týmito plynmi majú charakteristickú farbu svetla podľa toho, akým plynom sú naplnené.
Toto svetlo vzniká prechodom elektrického prúdu plynom v trubici, kde dochádza k odtrhnutiu elektrónu.
Otestuj svoje vedomosti!
Vieš, čo je to svetlo? Vo videu sa dozvieš viac.
Zdroje:
BELANOVÁ a spol. 2013. Školská encyklopédia biológie, chémie a fyziky. Bratislava. PRÍRODA
KUPKA. 2010. Periodická sústava prvkov. Praha. kupka
CHRENČÍKOVÁ a spol. 2002. Zmaturuj z chémie. Brno. DIDAKTIS
www.universetoday.com
školské poznámky šprta
