Cosa sono i gas nobili e a cosa servono?

Cosa sono i gas nobili? Informazioni cruciali

Cosa sono i gas nobili? Sono conosciuti come gas del gruppo dell’elio (dal nome dell’elemento elio), cioè sostanze volatili a basso peso molecolare. Se dai un’occhiata ai modelli atomici dei gas nobili, noterai subito che hanno una struttura molto semplice, a un solo atomo e non formano grandi ammassi o molecole. I gas nobili si distinguono innanzitutto per leggerezza e reattività prossima allo zero. Questi elementi sono presenti in uno stato elementare nell’universo. D’altra parte, sulla Terra ne sono presenti quantità relativamente basse; sono per lo più prodotti in condizioni di laboratorio e in impianti di produzione dedicati. Come possiamo ottenere un gas nobile? A tal fine, i tecnici di laboratorio utilizzano il metodo di distillazione dell’aria liquefatta. Quali gas nobili sono stati scoperti negli ultimi 200 anni? Questo è un breve elenco. Cerca "tavola periodica" in un motore di ricerca web e controlla l’ultima – 18a – colonna. Il gruppo è composto da 6 elementi:

• elio (Lui),
• neon (Ne),
• argon (Ar),
• kripton (Kr),
• xeno (Xe) e
• radon (Rn).

I suddetti elementi possono far parte di vari composti chimici, ossidi e ossiacidi.

Le proprietà fisiche e chimiche dei gas nobili

Cosa dovresti sapere sulle proprietà fisiche e chimiche dei gas nobili? Senza dubbio le sostanze appartengono agli elementi più apprezzati e intriganti conosciuti dalle persone. Come suggerisce il nome, i gas nobili hanno uno stato fisico volatile e sono più leggeri dell’aria. Quali caratteristiche hanno in comune i gas del gruppo dell’elio? Gli elementi sono:

• inodore e incolore,
• leggero,
• estremamente difficile da liquefare (il punto di condensazione dell’elio è -268,93°C!) e
• si sciolgono e fanno bollire a basse temperature.

I gas nobili si dissolvono in acqua ? Questi elementi sono scarsamente solubili in un ambiente acquoso. Un problema degno di nota è la reattività dei gas del gruppo dell’elio. I gas nobili sono chimicamente attivi o inattivi? È interessante notare che non partecipano a reazioni chimiche con altri elementi (quindi sono chimicamente neutri). Più un gas è pesante, maggiore è la sua capacità di reagire con altre molecole. Perché i gas nobili non sono molto chimicamente attivi? Ciò è dovuto al fatto che il loro guscio di valenza contiene un set completo di elettroni accoppiati, il che rende automaticamente impossibile la formazione di nuove coppie. La presenza di gusci di elettroni pieni spiega anche perché i gas nobili non hanno elettronegatività. Sono stabili e non attraggono elettroni esterni.

Gas nobili e loro configurazione elettronica

La configurazione elettronica è la registrazione della struttura atomica dei diversi elementi e della disposizione degli elettroni sui loro gusci. Qual è la struttura dei gas del gruppo dell’elio? Hanno un diagramma estremamente semplificato della configurazione elettronica: il più semplice è per l’elio: 1s2 (la lettera s sta per un subshell atomico). Lo xeno (4d10 5s2 5p6) o l’argon (1s22s22p63s23p6) e gli altri gas nobili hanno una struttura più complessa con diversi gusci e un numero variabile di elettroni.

La densità dei gas nobili

Per quanto riguarda le proprietà dei gas, non possiamo trascurare la loro densità. L’elio è un gas nobile con la densità più bassa, che è 0,1785 kg/m³, il che lo rende circa 7 volte più leggero dell’aria! Per fare un confronto: la densità dell’argon è 1.635 kg/m³, del neon: 0.824 kg/m³, del krypton: 3.430 kg/m³, dello xeno: 5.396 kg/m³ e del radon: 9.078 kg/m³. Le differenze di densità specificate sono piuttosto elevate e contribuiscono a una grande varietà di applicazioni dei gas nobili.

Colori dei gas nobili: come brillano i gas nobili?

In Internet è possibile incontrare frequentemente domande come: di quali colori brillano i gas nobili? Quello che devi sapere, tuttavia, è che i gas nobili non emettono alcun colore da soli. Sono incolori, vero? L’ombra di un gas appare a causa di impulsi elettrici. Successivamente l’elio produce una luce gialla brillante, il neon è arancione e l’argon è blu. Se esposto all’elettricità, il krypton diventa verde, mentre lo xeno diventa blu, bianco o viola.

I gas nobili sono infiammabili e conducono corrente elettrica?

Una delle proprietà chimiche chiave dei gas nobili è la loro non infiammabilità e la mancanza di conducibilità dell’energia elettrica. Le sostanze volatili sono quindi del tutto sicure anche in impianti ad alto rischio di accensione e/o incendio. Sono ottimi conduttori di energia termica; brillano ma non bruciano; pertanto, vengono utilizzati per diversi scopi nella nostra vita quotidiana.

L’uso dei gas nobili: argon, elio e neon

Gli elementi di elio, argon e neon hanno affascinato scienziati e investitori sin dal 19° secolo. L’umanità è costantemente alla ricerca di possibili applicazioni di gas nobili di cui abbiamo iniziato a fare uso su larga scala solo nel 20° secolo. Ogni giorno incontri gli elementi Lui, Ar e Ne. Sono contenuti in molti articoli diversi che usi: ecco una breve analisi di ciò per cui vengono utilizzati i gas nobili:

Elio

Probabilmente lo associ ai palloncini per bambini che fluttuano nell’aria durante le fiere parrocchiali o di campagna: hai sicuramente ragione, poiché l’elio viene venduto come gas per riempire i palloncini. Fa volare i palloncini colorati così in alto. L’elemento viene utilizzato anche:

• nella produzione di miscele respiratorie per subacquei professionisti,
• nella produzione di gas naturale,
• negli impianti di raffreddamento,
• nei processi di saldatura e
• per fornire un passaggio per zeppelin e dirigibili passeggeri.

Essendo il gas più leggero, l’elio viene utilizzato anche nei laboratori come vettore di varie sostanze. L’elemento viene utilizzato anche nell’industria per la diagnosi di perdite in impianti, serbatoi, ecc.

Neon

Quando puoi sentire: ‘neon’, puoi vedere nella tua mente un’insegna luminosa di un negozio o insegne luminose luminose in città. Non c’è da stupirsi, neon non è solo il nome di un elemento, è anche un tubo luminoso elettrico (pubblicitario o ornamentale), fatto di tubi colorati, conosciuto fin dall’inizio del XX secolo. Cosa dovresti sapere sulle applicazioni del neon? Oggi viene utilizzato principalmente per produrre:

• illuminazione (lampade, lampadine),
• fotodiodi,
• laser e
• componenti per televisori.

Argon

Il gas argon fu scoperto verso la fine del XIX secolo. Attualmente viene utilizzato, ad esempio, nella produzione di lampadine, finestre e semiconduttori ad alta efficienza energetica. Con l’argon è possibile generare un’atmosfera protettiva in diversi processi tecnologici come il confezionamento o la saldatura. È anche prezioso nei laboratori e nella cromatografia; è utile nei processi di separazione di varie sostanze.

Gas nobili: l’uso di xeno, krypton e radon

Gli elementi successivi nel gruppo dell’elio sono: xeno, krypton e radon. Dove vengono usati quei gas nobili? L’uso degli elementi Xe, Kr e Rn nell’industria e nella medicina è davvero impressionante. Ecco una breve panoramica delle applicazioni di questi gas:

• Lo xeno è utilizzato nella produzione di lampade allo xeno per autoveicoli, flash fotografici, stroboscopi; in medicina come anestetico e come coadiuvante nel superare gli effetti dell’ipotermia.
• Il krypton viene utilizzato principalmente per riempire lampadine pesanti ed è utile nella produzione di tubi luminosi e unità di vetro (dove funge da isolante).
• Radon: questo gas nobile è utilizzato principalmente in radioterapia (trattamento del cancro).

Scienziati e uomini d’affari continuano a scoprire nuove proprietà e applicazioni dei gas nobili. La ricerca è condotta sui gas del gruppo dell’elio, che si dimostrano inestimabili per la medicina e l’aviazione, l’industria automobilistica e persino per il trasporto interplanetario! I gas leggeri e non reattivi hanno un potenziale enorme e sono senza dubbio una delle materie prime più promettenti del futuro.

Gas nobili: curiosità, fatti e miti

Nell’era dello sviluppo scientifico, noi, come umanità, vorremmo sapere tutto sui gas nobili, in modo da poterne sfruttare appieno le proprietà. I gas del gruppo dell’elio che le persone conoscono da solo un centinaio di anni rimangono ancora alcuni degli elementi più misteriosi. Quali curiosità sono legate ai gas nobili? Quali fatti e miti dovresti sapere sui gas del gruppo dell’elio? Dai un’occhiata a quanto segue:

Il radon è cancerogeno.

Nel gruppo dell’elio, il radon è il gas più pesante ed è radioattivo. È naturalmente presente nei minerali, nel suolo, nell’acqua e nelle rocce da dove penetra nell’atmosfera. L’elemento viene facilmente inalato nei polmoni umani, poiché le sue piccole quantità sono presenti in quasi tutti gli edifici. Secondo le informazioni disponibili sul sito web dell’Ispettorato sanitario statale polacco, la concentrazione ammessa di radon all’interno è di 300 Bq/m3/anno. Allora, dove cresce la probabilità di ammalarsi di cancro ai polmoni? Cresce in edifici scarsamente ventilati, con perdite idrauliche o situati in aree geologicamente instabili o vicino a rocce contenenti uranio.

Oganesson è anche classificato nel gruppo dell’elio.

Oganesson (Og) è uno degli ultimi elementi; è stato scoperto 20 anni fa. Cosa ne sappiamo? La sostanza è stata ottenuta sinteticamente ed ha numero atomico 118. Ufficialmente l’elemento è stato incluso nella tavola periodica solo nel 2016, ma non è ancora del tutto conosciuto e studiato. La comunità scientifica lo classifica provvisoriamente come gas nobile ed elemento transuranico, cioè un elemento radioattivo il cui numero atomico supera 92.

Elio: il gas che cambia la voce umana

Come mai diversi sorsi di elio cambiano la tua voce in modo irriconoscibile? L’elio fa uscire i suoni dalle corde vocali più velocemente. Mentre si pompa questo gas nobile nei polmoni, si inizia a parlare con una voce minuscola che ricorda la voce di un bambino o dei personaggi dei cartoni animati. Ovviamente, dovremmo ricordare che l’elio può essere innocuo, ma se lo inspiri troppo a lungo nei polmoni, potresti avere l’ipossia.