Các nguyên tố khí hiếm trong bảng tuần hoàn

Những loại khí trơ, là nhóm những nhân tố hóa học thuộc nhóm 18 trong bảng tuần hoàn. Chuỗi nhân tố hóa học này mang Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon và Ununocti. Ngoài ra, ununquadi nhóm 14 cũng thể hiện những đặc điểm giống khí trơ. Những loại khí trơ còn được gọi là khí trơ hay khí quý (hay khí quý tộc)

– Khí trơ trước đây được gọi là khí trơ, nhưng thuật ngữ này ko chuẩn xác một cách chặt chẽ. Lí do là những nhân tố này cũng tham gia vào một số phản ứng hóa học.

– Khí trơ cũng là một tên gọi chưa chuẩn xác. Vì trên thực tế Argon chiếm một phần đáng kể (0,93% theo thể tích hay 1,29% theo khối lượng) của khí quyển Trái Đất.

– Tên gọi khí quý chỉ tới danh nghĩa quý tộc. (Vì những nhân tố trong nhóm ko tham gia trong những phản ứng hóa học với những loại nhân tố ngoại tộc). Chúng được gọi như thế là do sự quý báu, khả năng chống ăn mòn cao. Nhưng những khí quý thì ko thấy mang liên quan gì tới những yếu tố như kim loại quý. Ngoại trừ một số trong chúng là đắt tiền.

Tương tự, trên thực tế cả ba tên gọi đều ko thực sự chặt chẽ và ko phản ánh đầy đủ những tính chất hóa-lý hay lịch sử của nhóm những nhân tố này.

Do độ hoạt động hóa học vô cùng yếu của chúng, những khí trơ đã ko được phát hiện cho tới năm 1868, lúc heli được phát hiện ra trong quang đãng phổ của Mặt Trời. Trên Trái Đất, tới năm 1895 người ta mới cô lập được heli. Những khí trơ mang những lực tương tác nội nguyên tử vô cùng yếu. Chúng mang điểm nóng chảy và điểm sôi rất thấp. Điều này giảng giải vì sao tất cả chúng đều ở dạng khí trong những điều kiện thường nhật. Thậm chí ngay cả những nhân tố mang nguyên tử lượng to hơn so với nhiều chất rắn thông thường khác.

Mặc dù những khí trơ nói chung là ko hoạt động hóa học. Nhưng trong một số điều kiện cụ thể thì chúng vẫn tạo ra những hợp chất (hợp chất của khí trơ).

Tính chất vật lý của những loại khí trơ

Những loại khí trơ trong tự nhiên

1. Helium

Tính chất khí HeliumKhí Heli là loại khí ko màu, ko mùi và ko độc.Nó ít tan trong nước hơn bất kỳ khí khác. Đó là yếu tố ít phản ứng hơn và ko cơ bản tạo thành những hợp chất hóa học.Mật độ và độ nhớt của heli khá thấp. Độ dẫn nhiệt và hàm lượng caloric đặc thù cao.Khí Heli mang thể được hoá lỏng, nhưng nhiệt độ ngưng tụ của nó là thấp nhất trong số tất cả những loại khí trơ đã biết.Những ứng dụng của Khí HeliumHelium mang nhiều tính chất độc đáo: điểm sôi thấp, mật độ thấp, độ tan thấp, tính dẫn nhiệt cao và tính trơ. Do đó nó được sử dụng cho bất kỳ ứng dụng nào mang thể thích hợp những tính chất này.Khí Heli là khí trước hết được sử dụng để bơm khí cầu và khí cụ.Ứng dụng này được vận dụng trong nghiên cứu độ cao và khí cầu khí tượng. Việc sử dụng chính helium là một loại khí bảo vệ trơ trong hàn tự động.Tiềm năng to nhất của nó được tìm thấy trong những ứng dụng ở nhiệt độ rất thấp. Helium là bộ làm mát duy nhất mang khả năng đạt được nhiệt độ thấp hơn 15K (-434ºF).Ứng dụng chính của nhiệt độ cực thấp là trong sự phát triển của tính trạng siêu dẫn, trong đó điện trở sắp bằng ko. Những ứng dụng khác là sử dụng nó như khí nén trong nhiên liệu lỏng cho những loại tên lửa, hỗn hợp heli – oxy cho thợ lặn.Khí Heli làm chất lỏng hoạt động trong những lò phản ứng hạt nhân làm nguội bởi khí và như chất dẫn khí trong phân tích hóa học bằng sắc ký khí.Khí Heli được sử dụng trong sản xuất ổ cứng máy tính

2. Khí neon

Trong những loại khí trơ Neon thông thường được tìm thấy ở dạng khí. Với những phân tử chỉ mang một nguyên tử. Neon là khí trơ tìm thấy trong khí quyển Trái Đất với tỷ lệ 1/65.000.

Tính chất khí neon

Khí Neon tinh khiết là một nhân tố trơ. Nhưng nó mang thể tạo ra hợp chất với flo trong phòng thí nghiệm. Những ion, như Ne+, (NeAr)+, (NeH)+ và (HeNe)+, cũng đã được quan sát từ những nghiên cứu quang đãng phổ và khối lượng phổ. Ngoài ra, neon còn tạo ra hidrat ko ổn định.

Neon là khí trơ nhẹ thứ hai sau heli. Khí Neon tạo ra ánh sáng da cam ánh đỏ trong ống phóng điện chân ko. Nó mang khả năng làm lạnh gấp 40 lần heli lỏng và 3 lần so với hidro lỏng (trên cùng một đơn vị thể tích). Trong phần to những ứng dụng neon là chất làm lạnh rẻ tiền hơn so với heli. Trong những loại khí trơ, neon mang cường độ xả điện tích mạnh nhất ở những hiệu điện thế và cường độ dòng điện thường nhật.

Ứng dụng của khí Neon

Ánh sáng màu da cam ánh đỏ mà neon phát ra trong những đèn neon được sử dụng rộng rãi trong những biển quảng cáo. Từ “neon” cũng được sử dụng chung để chỉ những loại ánh sáng quảng cáo. Trong lúc thực tế rất nhiều khí khác cũng được sử dụng để tạo ra những loại màu sắc khác.

Những ứng dụng khác của khí neon tinh khiết: Đèn chỉ thị điện thế cao. Thu lôi. Ống đo bước sóng. Ống âm cực trong ti vi. Neon và heli được sử dụng để tạo ra những loại laser khí. Neon lỏng được sử dụng trong công nghiệp như một chất làm lạnh nhiệt độ cực thấp

3. Khí Argon

Tính chất của khí Argon

Khí argon là một trong những loại khí trơ phổ biến nhất. Nó mang ký hiệu Ar và số nguyên tử bằng 18. Là khí trơ thứ ba trong nhóm 18. Chiếm khoảng 0,934% về thể tích khí quyển nó là khí trơ phổ biến nhất trên Trái Đất.

Ở nhiệt độ thường, áp suất ko khí, Argon là chất khí trơ. Là khí ko màu, ko mùi, ko vị, ko độc hại và ko bắt lửa.

Ứng dụng của khí Argon tinh khiết

– Argon được sử dụng làm chất mang, chất dẫn, khí đệm trong máy đo sắc ký khí.

– Khí Argon tinh khiết ứng dụng trong chạy máy phân tích, chạy máy quang đãng phổ, phân tích thực phẩm, kỹ thuật hạt Nhân, kỹ thuật Polime-composite.

– Khí argon sử dụng cho công nghiệp, y tế và kiểm định.

– Argon được sử dụng như plasma trong ICP, khí nền trong GFAAS

– Lúc trộn với metan, argon được sử dụng trong máy đếm Geiger và máy đo huỳnh quang đãng tia X (XRF – X ray flourescence).

4. Khí Krypton

Đặc điểm vượt bậc của khí Krypton

Giống như những khí trơ khác, kripton được sử dụng trong chiếu sáng và nhiếp ảnh. Ánh sáng Krypton mang nhiều dải phổ, và krypton rất hữu ích trong những laser khí đốt năng lượng cao (ion krypton và laser excimer). Mỗi loại đều tạo ra tiếng vang và khuếch đại một dải phổ. Krypton fluoride cũng tạo ra một laser hữu ích.

Quang quẻ phổ của Krypton mạnh nhất là màu xanh lá cây và màu vàng da cam. Krypton là một trong những sản phẩm của quá trình phân hạch uranium . Krypton rắn mang màu trắng và mang cấu trúc tinh thể khối trung tâm. Là một tính chất chung của tất cả những loại khí trơ (trừ helium, mang cấu trúc tinh thể đóng chặt hình lục giác).

Ứng dụng của KryptonNhững đường phát thải của Krypton làm cho dòng khí ion hoá xuất hiện màu trắng. Nó làm cho bóng đèn mang một nguồn ánh sáng trắng rực rỡ. Điều này rất mang ích trong công nghiệp điện ảnh.Krypton được sử dụng trong một số nháy sáng cho nhiếp ảnh tốc độ cao. Khí Krypton cũng được kết hợp với những loại khí khác để tạo ra những tín hiệu phát sáng với ánh sáng màu vàng xanh lục.Krypton được pha trộn với argon trong những đèn huỳnh quang đãng tiết kiệm năng lượng. Nó làm giảm điện năng tiêu thụ nhưng cũng làm giảm độ sáng và tăng tầm giá. Kripton tầm giá đắt hơn khoảng 100 lần so với Argon.Krypton (cùng với Xenon) cũng được sử dụng để làm bóng đèn sợi đốt để giảm sự bay khá của sợi dây và cho phép nhiệt độ hoạt động cao hơn. Ánh sáng của nó mang màu xanh dương khác biệt so với bóng đèn thông thường.Laser fluoride krypton mang vai trò quan yếu trong nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch hạt nhân trong những thí nghiệm.Trong vật lý hạt thực nghiệm, krypton lỏng được sử dụng để xây dựng năng lượng điện từ sắp như đồng nhất.Krypton mang ứng dụng trong chụp cùng hưởng từ (MRI) cho hình ảnh đường thở.

5. Khí xenon

Khí Xenon (Xe) là một trong những loại khí trơ. Nó trơ và quý hiếm. Nó ko mùi, ko màu, ko vị và ko phản ứng hóa học.

Ứng dụng của Xenon

Xenon tạo ra ánh sáng màu xanh hoặc màu hoa oải hương lúc mang dòng điện chạy qua. Đèn chiếu xenon chiếu sáng tốt hơn so với đèn thông thường.

Một số ví dụ:

Đèn tia sángĐèn flash nhiếp ảnhĐèn hồ quang đãng cường độ cao để chiếu hình ảnh độngMột số đèn sử dụng để quan sát sâuĐèn diệt khuẩnĐèn hồ quang đãng sức ép cao.

Xem thêm: Ẩn Dụ Chuyển Đổi Cảm Giác - Những Hình Thức Ẩn Dụ Và Ví Dụ Minh Họa

Trên thực tế, bạn mang thể thường xuyên gặp đèn sử dụng khí Xe tinh khiết. Nếu bạn nhìn thấy đèn pha làm phát sáng màu xanh nhạt, chúng mang thể được làm bằng Xenon.

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *