GAS LENGAI: CIRI DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The gas lengai , juga dikenali sebagai gas yang jarang berlaku atau mulia, adalah mereka tidak mempunyai kereaktifan ketara. Kata 'lengai' bermaksud bahawa atom-atom gas ini tidak mampu membentuk sebilangan besar sebatian dan sebahagian daripadanya, seperti helium, sama sekali tidak bertindak balas.

Oleh itu, di ruang yang dihuni oleh atom gas lengai, atom-atom ini akan bertindak balas dengan atom-atom yang sangat spesifik, tanpa mengira tekanan atau keadaan suhu yang mereka alami. Dalam jadual berkala mereka menyusun kumpulan VIIIA atau 18, yang disebut kumpulan gas mulia.

Sumber: Oleh Hi-Res Images of Chemical Elements (http://images-of-elements.com/xenon.php), melalui Wikimedia Commons

Gambar atas sesuai dengan mentol yang diisi dengan xenon yang teruja oleh arus elektrik. Setiap gas mulia dapat bersinar dengan warnanya sendiri melalui kejadian elektrik.

Gas inert dapat dijumpai di atmosfera, walaupun dalam bahagian yang berbeza. Argon, misalnya, mempunyai kepekatan 0,93% udara, sementara neon 0,0015%. Gas lengai yang lain berasal dari matahari dan sampai ke bumi, atau dihasilkan di dasar berbatu, yang ditemui sebagai produk radioaktif.

Ciri-ciri Gas Lengai

Gas inert berbeza bergantung pada sel atomnya. Walau bagaimanapun, semua mempunyai rangkaian ciri yang ditentukan oleh struktur elektronik atomnya.

Lapisan Valencia Penuh

Bergerak sepanjang tempoh jadual berkala dari kiri ke kanan, elektron menempati orbit yang tersedia untuk cangkang elektronik n. Setelah orbital s diisi, diikuti oleh d (dari tempoh keempat) dan kemudian orbital p.

Blok p dicirikan dengan mempunyai konfigurasi elektronik nsnp, sehingga menghasilkan jumlah maksimum lapan elektron, yang disebut valensi oktet, ns ² np ⁶ . Unsur-unsur yang menunjukkan lapisan penuh ini terletak di sebelah kanan ekstrem jadual berkala: unsur kumpulan 18, unsur gas mulia.

Oleh itu, semua gas lengai mempunyai cengkerang valensi lengkap dengan konfigurasi ns ² np ⁶ . Oleh itu, perbezaan bilangan n masing-masing gas lengai diperolehi.

Satu-satunya pengecualian untuk ciri ini adalah helium, yang n = 1 dan oleh itu tidak mempunyai orbital p untuk tahap tenaga itu. Oleh itu, konfigurasi elektron helium adalah 1s ² dan ia tidak mempunyai satu oktet valensi, tetapi dua elektron.

Mereka berinteraksi dengan pasukan London

Atom gas mulia dapat dilihat sebagai sfera terpencil dengan kecenderungan sedikit tindak balas. Dengan mengisi cengkerang valensinya, mereka tidak perlu menerima elektron untuk membentuk ikatan, dan mereka juga mempunyai pengedaran elektronik yang homogen. Oleh itu, mereka tidak membentuk ikatan atau di antara mereka (tidak seperti oksigen, O ₂ , O = O).

Sebagai atom, mereka tidak dapat berinteraksi satu sama lain melalui daya dipol-dipol. Jadi satu-satunya kekuatan yang dapat menahan dua atom gas lengai adalah London atau pasukan hamburan.

Ini kerana, walaupun berbentuk sfera dengan pengedaran elektronik yang homogen, elektronnya dapat menghasilkan dipol sekejap sangat pendek; cukup untuk polarisasi atom gas lengai yang berdekatan. Oleh itu, dua atom B saling menarik dan dalam masa yang sangat singkat mereka membentuk pasangan BB (bukan ikatan BB).

Takat lebur dan didih yang sangat rendah

Hasil daripada kekuatan London yang lemah yang menyatukan atom mereka, mereka hampir tidak dapat berinteraksi untuk muncul sebagai gas tidak berwarna. Untuk mengembun ke dalam fasa cair, mereka memerlukan suhu yang sangat rendah, sehingga memaksa atom mereka "melambatkan" dan interaksi BBB ·:10 bertahan lebih lama.

Ini juga dapat dicapai dengan meningkatkan tekanan. Dengan melakukan ini, ia memaksa atomnya bertembung satu sama lain dengan kelajuan yang lebih tinggi, memaksa mereka mengembun menjadi cecair dengan sifat yang sangat menarik.

Sekiranya tekanannya sangat tinggi (puluhan kali lebih tinggi daripada atmosfera), dan suhunya sangat rendah, gas mulia bahkan boleh masuk ke fasa pepejal. Oleh itu, gas lengai boleh wujud dalam tiga fasa utama jirim (pepejal-cecair-gas). Walau bagaimanapun, syarat yang diperlukan untuk ini menuntut teknologi dan kaedah yang sukar.

Tenaga pengionan

Gas mulia mempunyai tenaga pengionan yang sangat tinggi; yang tertinggi dari semua elemen dalam jadual berkala. Kenapa? Atas sebab ciri pertamanya: lapisan valensi penuh.

Dengan mempunyai oktet valensi ns ² np ⁶ , mengeluarkan elektron dari orbit p, dan menjadi ion B ⁺ konfigurasi elektron ns ² np ⁵ , memerlukan banyak tenaga. Sehingga tenaga pengionan pertama I ¹ untuk gas-gas ini mempunyai nilai yang melebihi 1000 kJ / mol.

Pautan yang kuat

Tidak semua gas lengai tergolong dalam kumpulan 18 jadual berkala. Sebilangan dari mereka hanya membentuk ikatan yang kuat dan stabil sehingga mereka tidak mudah putus. Dua molekul membentuk gas inert jenis ini: nitrogen, N ₂ , dan karbon dioksida, CO ₂ .

Nitrogen dicirikan oleh mempunyai ikatan rangkap tiga yang sangat kuat, N≡N, yang tidak dapat dipatahkan tanpa keadaan tenaga yang melampau; contohnya, yang dipicu oleh kilat. Walaupun CO ₂ mempunyai dua ikatan berganda, O = C = O, dan merupakan hasil dari semua tindak balas pembakaran dengan oksigen berlebihan.

Contoh gas lengai

Helium

Ditetapkan dengan huruf Dia, ia adalah unsur paling banyak di alam semesta selepas hidrogen. Ia membentuk kira-kira seperlima jisim bintang dan matahari.

Di Bumi, ia boleh ditemui di takungan gas asli, yang terletak di Amerika Syarikat dan Eropah timur.

Neon, argon, krypton, xenon, radon

Selebihnya gas mulia dalam kumpulan 18 ialah Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn.

Dari semua itu, argon adalah yang paling banyak terdapat di kerak bumi (0,93% udara yang kita hirup adalah argon), sementara radon adalah yang paling langka, produk peluruhan radioaktif uranium dan torium. Oleh itu, ia dijumpai di pelbagai kawasan dengan unsur-unsur radioaktif ini, walaupun ia dijumpai jauh di bawah tanah.

Oleh kerana unsur-unsur ini tidak berfungsi, unsur-unsur ini sangat berguna untuk menggantikan oksigen dan air dari persekitaran; untuk menjamin bahawa mereka tidak campur tangan dalam reaksi tertentu di mana mereka mengubah produk akhir. Argon mendapati banyak penggunaan untuk tujuan ini.

Mereka juga digunakan sebagai sumber cahaya (lampu neon, lampu kenderaan, lampu, laser, dll.).

Rujukan

1. Cynthia Shonberg. (2018). Gas Lengai: Definisi, Jenis & Contoh. Dipulihkan dari: study.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. Dalam unsur kumpulan 18. (edisi keempat). Bukit Mc Graw.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE, hlm 879-881.
4. Wikipedia. (2018). Gas lengai. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. Brian L. Smith. (1962). Gas Inert: Atom Ideal untuk Penyelidikan. . Diambil dari: calteches.library.caltech.edu
6. Profesor Patricia Shapley. (2011). Gas Mulia. Universiti Illinois. Dipulihkan dari: butane.chem.uiuc.edu
7. Kumpulan Bodner. (sf). Kimia Gas Langka. Dipulihkan dari: chemed.chem.purdue.edu