• Que sont les gaz nobles ?
• Découverte des gaz rares
• Caractéristiques des gaz nobles
• Pourquoi les appelle-t-on gaz nobles ?
• Utilisations et applications des gaz rares
• Exemples de gaz rares

Nous expliquons ce que sont les gaz rares, comment ils ont été découverts, quelles sont leurs utilisations, applications, autres caractéristiques et exemples.

Les gaz nobles tels que l'hélium sont très sûrs en raison de leur faible réactivité.

Que sont les gaz nobles ?

Dans chimie, est appelé gaz noble ou gaz inerte à un ensemble de éléments chimiques qui composent le groupe 18 (VIIIA) de la Table périodique des éléments.

Leur principale caractéristique commune est leur très faible degré de réactivité chimique, c'est-à-dire leur faible propension à former molécules Oui composés avec d'autres éléments. En fait, il n'y a qu'un petit ensemble de composés de gaz rares, contrairement à la plupart des éléments connus qui peuvent former une plus grande quantité de composants chimiques.

Dans des conditions de Température Oui Pression communs, les gaz rares sont substances gazeux monoatomique (c'est-à-dire constitué d'un seul atome). Beaucoup d'entre eux sont présents dans des proportions variables dans le air qui intègre le atmosphère.

Malgré leur faible réactivité chimique, ou parfois en conséquence, ces éléments ont des applications très diverses dans le industrie, et sont généralement produits en série.

Découverte des gaz rares

La plupart des gaz rares ont été découverts au XIXe siècle, à la suite d'études sur la soleil par Pierre Janssen (français, 1824-1907) et Joseph Norman Lockyer (britannique, 1836-1920). Ces astronomes ont découvert l'hélium, du nom du mot grec (Hélios) pour lui Star.

La surprise au Propriétés Les caractéristiques de ce nouvel élément ont ouvert les portes à la recherche d'autres similaires. C'est ainsi qu'ont été découverts le krypton, le néon et l'argon, issus de l'étude chimique de l'air.

Vers la fin du XIXe siècle, les chercheurs britanniques Lord Rayleigh (1842-1919) et William Ramsay (1852-1916) ont postulé l'existence conjointe de gaz rares, avec lesquels ils ont obtenu le prix Nobel de Physique et Chimie. Ce n'est qu'au 20e siècle que la production industrielle de ces gaz a commencé à grande échelle, alors que de plus en plus de leurs propriétés et utilisations ont été découvertes.

Caractéristiques des gaz nobles

Les gaz nobles tels que l'argon peuvent être utilisés industriellement dans des lasers puissants.

En général, les gaz rares sont caractérisés par :

• Présentent peu ou pas de réactivité chimique, c'est-à-dire qu'ils ne réagissent pas facilement. C'est parce que sa dernière couche électronique ou son niveau d'énergie est toujours plein.
• Être dépourvu de Couleur, l'odorat et le goût.
• Présenter point de fusion Oui ébullition très proches et très bas, avec à peine 10 ºC de différence, ils sont donc presque toujours en état gazeux, bien qu'ils puissent être transformés en liquide uniquement dans des plages de température très précises.
• Se comportent comme des gaz parfaits dans des conditions normales de pression et de température (1atm et 0 ºC.), C'est-à-dire qu'on peut considérer que leur particules Ils n'interagissent pas et respectent l'équation d'état des gaz parfaits :
  

Où:

• • P. Elle représente la pression du gaz et est exprimée en atmosphères (atm) ou en unités équivalentes.
  • V. Représente le le volume de gaz et est exprimé en litres (L) ou en unités équivalentes.
  • n.m. Représente la quantité de substance dans le gaz et est exprimé en taupes (mol).
  • R. C'est la constante des gaz parfaits et a une valeur de 8,314 joule / mol Kelvin (J / mol K).
  • T. Elle représente la température du gaz et est exprimée en Kelvin (K) ou en unités équivalentes.
• Dans le cas de l'hélium, il a des propriétés très particulières : il a des points de fusion et d'ébullition plus bas que toute substance connue, c'est le seul élément qui présente de la superfluidité (un état du fluide qui ne présente pas viscosité, c'est-à-dire qu'il s'écoule sans frottement) et ne peut pas être transformé en solide dans des conditions de pression standard.

Pourquoi les appelle-t-on gaz nobles ?

Initialement, ces éléments étaient appelés "gaz inertes" ou "gaz rares", car on pensait à l'époque qu'il s'agissait d'éléments totalement inertes chimiquement et, par conséquent, très rares dans le monde. univers. Les deux caractéristiques se sont avérées fausses.

De nos jours les "gaz nobles" sont préférés, traduction de "Edelgas», terme allemand avec lequel le chimiste Hugo Erdmann (1862-1910) les a baptisés en 1898. Erdmann a tiré ce nom des « métaux nobles » comme l'or, dont la réactivité est très modérée. Ainsi, tout comme l'or avait tendance à rester pur et à conserver sa noblesse, ces gaz aussi.

Utilisations et applications des gaz rares

Divers gaz rares tels que le néon peuvent être utilisés dans les lampes.

Ces éléments ont de nombreuses utilisations pour la être humain, comme:

• Isolateurs En raison de leur faible réactivité, il est possible de les utiliser pour contenir des substances hautement réactives ou dangereuses.
• Réfrigérants cryogéniques. Grâce à des procédés qui extraient Chauffer et diminuer le Pression, les gaz sont transformés en liquides, et ces liquides sont idéaux pour garder les machines délicates telles que aimants supraconducteurs ou équipements de résonance magnétique nucléaire. L'hélium est largement utilisé à cette fin.
• Composant respirant. L'hélium mélangé à d'autres gaz est utilisé dans les réservoirs des astronautes et des plongeurs, car il réduit l'effet narcotique du "mal des profondeurs", causé par une concentration élevée de gaz dans le sang et les tissus. Étant donné que l'hélium a une faible solubilité, il est moins susceptible de traverser membranes cellulaires.
• Rempli de ballons gonflables ou de dirigeables. L'hélium peut être utilisé pour gonfler des ballons car il est plus léger que l'air et très sûr, un remplacement parfait pour l'hydrogène, qui est hautement inflammable.
• Éclairage. Le néon, le xénon, l'argon et le krypton peuvent être utilisés et remplis d'ampoules à incandescence pour produire des couleurs spécifiques de lumière, dans ce que nous appelons ordinairement des " néons ".
• Pour fabriquer des lasers. Ils sont souvent utilisés dans les chirurgies ou les procédures industrielles.

Exemples de gaz rares

Les gaz rares ne sont que sept :

• Hélium (He). C'est le deuxième élément le plus abondant de l'univers connu. L'un des moyens de l'obtenir est en tant que produit de réactions de fusion d'hydrogène au cœur de la étoiles. Il a la particularité d'altérer la voix humaine lorsqu'il est inhalé et d'être beaucoup plus léger que l'air.
• Néon (Ne). Un autre élément abondant dans l'univers connu. Il est utilisé pour fabriquer des lampes fluorescentes car il leur donne une couleur rouge. Il est notamment utilisé dans la fabrication de téléviseurs. Il est également largement utilisé dans la production du laser He-Ne.
• Argon (Ar). L'un des gaz les plus courants dans l'air que nous respirons, il est largement utilisé comme isolant industriel et dans l'obtention de lasers.
• Krypton (Kr). Bien qu'il s'agisse d'un gaz noble, il peut réagir avec le fluor et quelques autres substances à haute électronégativité, et il possède six isotopes stables et dix-sept isotopes radioactifs.
• Xénon (Xe). C'est un gaz très lourd, présent uniquement à l'état de traces dans l'atmosphère terrestre. Ce fut le premier des gaz rares à être synthétisé artificiellement.
• Radon (Rn). Résultat de la décroissance radioactive d'éléments tels que le radium ou l'actinium (pour cette raison, on l'appelait auparavant actinon), est un gaz noble mais radioactif, dont l'isotope le plus stable peut durer au maximum 3,8 jours, avant de se désintégrer en polonium-218.
• Oganeson (Og). Aussi appelé eka-émanation, ununoctium (Uuo) ou élément 118, ce mystérieux gaz noble est hautement radioactif et d'origine synthétique, c'est-à-dire qu'il n'existe pas dans le la nature. Il a été "découvert" en 2002.