Благородные газы (18-я группа)

Почему благородные газы так инертны

У каждого благородного газа полностью заполнена внешняя оболочка. У гелия два электрона (1s²), заполняющие его единственную оболочку, а у неона — радона на внешнем уровне по восемь электронов в конфигурации ns² np⁶ — устойчивый октет. С заполненной оболочкой они не стремятся присоединять электроны, а их энергии ионизации очень высоки, поэтому они редко и теряют их; у гелия самая высокая первая энергия ионизации среди всех элементов.

Свойства и закономерности вниз по группе

Силы между атомами благородных газов очень слабы, поэтому все шесть при комнатной температуре — газы. У гелия самая низкая температура кипения среди всех элементов, 4,2 K (−269 °C), и при нормальном давлении его нельзя заморозить. При движении вниз по группе атомы становятся крупнее и слабее удерживают внешние электроны: энергия ионизации падает, а атомный радиус, плотность и температура кипения растут, и радон кипит примерно при −62 °C.

Могут ли благородные газы вступать в реакции?

Когда-то их называли инертными газами, пока Нил Бартлетт в 1962 году не получил первое соединение благородного газа — гексафтороплатинат ксенона. Ксенон соединяется с фтором при нагревании смеси или под действием света: Xe + F₂ → XeF₂, а также образует XeF₄, XeF₆ и оксиды. Криптон образует дифторид криптона (KrF₂), но устойчивые соединения гелия, неона и аргона при обычных условиях неизвестны.

Применение благородных газов

Гелий лёгкий и не горит, поэтому им наполняют воздушные шары и дирижабли, а жидкий гелий охлаждает магниты МРТ-сканеров. Неон светится красно-оранжевым в рекламных вывесках. Аргон, составляющий около 0,93 % воздуха, защищает раскалённый металл при сварке и заполняет лампы накаливания и стеклопакеты. Криптон и ксенон используют в ярких лампах и фотовспышках, а ксенон питает ионные двигатели некоторых космических аппаратов.

Радон радиоактивен. Он просачивается из горных пород и почвы, содержащих уран, и может накапливаться в подвалах, где он — вторая по значимости причина рака лёгких после курения.

Оганесон — неизученный член семьи

Оганесон (118) завершает 7-й период под радоном. Получено лишь несколько его атомов, каждый из которых живёт около миллисекунды, поэтому ни одно из его свойств не измерено. Расчёты показывают, что при комнатной температуре он может быть твёрдым и более реакционноспособным, чем другие благородные газы.