الغازات النبيلة (المجموعة 18)

لماذا الغازات النبيلة غير تفاعلية إلى هذا الحد

لكل غاز نبيل غلاف خارجي ممتلئ تمامًا. فللهيليوم إلكترونان (1s²) يملآن غلافه الوحيد، وللنيون حتى الرادون ثمانية إلكترونات خارجية بترتيب ns² np⁶، أي ثمانيّة مستقرة. ومع الغلاف الممتلئ لا ميل لها إلى اكتساب الإلكترونات، ولها طاقات تأين مرتفعة جدًا فنادرًا ما تفقدها أيضًا؛ وللهيليوم أعلى طاقة تأين أولى بين جميع العناصر.

الخواص والاتجاهات على امتداد المجموعة

القوى بين ذرات الغازات النبيلة ضعيفة جدًا، لذا فجميعها الستة غازات في درجة حرارة الغرفة. وللهيليوم أدنى درجة غليان بين جميع العناصر، 4.2 K (−269 °C)، ولا يمكن تجميده عند الضغط العادي. وكلما نزلنا في المجموعة كبرت الذرات وقلّ إحكامها لإلكتروناتها الخارجية: فتنخفض طاقة التأين، بينما يزداد نصف القطر الذري والكثافة ودرجة الغليان، ويغلي الرادون عند نحو −62 °C.

هل تتفاعل الغازات النبيلة؟

كانت تُسمّى سابقًا الغازات الخاملة، إلى أن صنع نيل بارتليت عام 1962 أول مركّب لغاز نبيل، وهو سداسي فلوروبلاتينات الزينون. فالزينون يتحد مع الفلور عند تسخين الخليط أو تعريضه للضوء، Xe + F₂ → XeF₂، ويكوّن أيضًا XeF₄ وXeF₆ وأكاسيد. ويكوّن الكريبتون ثنائي فلوريد الكريبتون (KrF₂)، لكن لا تُعرف مركبات مستقرة للهيليوم أو النيون أو الأرغون في الظروف العادية.

استخدامات الغازات النبيلة

الهيليوم خفيف ولا يحترق، لذا يملأ البالونات والمناطيد، ويبرّد الهيليوم السائل مغانط أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي. ويتوهج النيون بلون أحمر برتقالي في اللافتات الإعلانية. ويحمي الأرغون، الذي يشكّل نحو 0.93% من الهواء، الفلز الساخن أثناء اللحام ويملأ المصابيح والنوافذ ذات الزجاج المزدوج. ويُستخدم الكريبتون والزينون في المصابيح الساطعة ومصابيح الكاميرا الومضية، ويشغّل الزينون محركات أيونية في بعض المركبات الفضائية.

الرادون مشع. فهو يتسرب من الصخور والتربة التي تحتوي على اليورانيوم ويمكن أن يتراكم في الأقبية، حيث يُعد ثاني أهم أسباب سرطان الرئة بعد التدخين.

الأوغانيسون، العضو المجهول

يُكمل الأوغانيسون (118) الدورة 7 تحت الرادون. ولم يُصنع منه سوى حفنة من الذرات، تدوم كل منها نحو جزء من ألف من الثانية، لذا لم تُقَس أي من خواصه. وتشير الحسابات إلى أنه قد يكون صلبًا في درجة حرارة الغرفة وأكثر تفاعلًا من الغازات النبيلة الأخرى.