عند عمل بحث عن الغازات نجد أن الغازات الخاملة أو الغازات النبيلة هي عبارة عن مجموعة من العناصر الكيميائية التي تشكل المجموعة 18 من الجدول الدوري ، وهذه الغازات هي الهيليوم ، الأرجون ، الكريبتون ، الزينون ، الرادون والنيون ، أما عن سبب تسمية الغازات النبيلة بهذا الاسم ، فهذا يعود إلى أن الغازات النبيلة غازات عديمة اللون ، عديمة الرائحة ، لا طعم لها ، غير قابلة للاشتعال ، ولقد تم تصنيفها في العادة على المجموعة رقم 0 في الجدول الدوري ، لأنه لعدة عقود بعد اكتشافها ، كان يُعتقد أنهم لا يستطيعون الارتباط بالذرات الأخرى ، أي أن ذراتها لا يمكن أن تتحد مع ذرات العناصر الأخرى لتشكيل مركبات كيميائية .
خصائص الغازات النبيلة
عندما تم اكتشاف هذه المجموعة من الغازات وتحديد هويتهم ، كان يُعتقد أنهم نادرون للغاية وكذلك خاملون كيميائيًا ، وبالتالي كان يطلق عليهم الغازات النادرة أو الخاملة ، ومع ذلك فمن المعروف الآن أن العديد من هذه العناصر وفيرة للغاية على الأرض وبقية الكون ، وبالتالي فإن التسمية النادرة مضللة وغير صحيحة ، وبالمثل فإن استخدام المصطلح خامل له عيب أنه يشير إلى السلبية الكيميائية ، مما يشير إلى أنه لا يمكن تكوين مركبات المجموعة 18 ، وفي الكيمياء تُشير الكلمة النبيلة لفترة طويلة إلى إحجام المعادن مثل الذهب والبلاتين في الخضوع لتفاعل كيميائي .
تتناقص وفرة الغازات النبيلة مع زيادة أعدادها الذرية ، والهيليوم هو العنصر الأكثر وفرة في الكون باستثناء الهيدروجين ، وجميع الغازات النبيلة موجودة في الغلاف الجوي للأرض فيما عدا الهيليوم والرادون فإن مصدرهما التجاري الرئيسي هو الهواء ، الذي يتم الحصول عليهما من خلال التميع والتقطير التجزيئي .
يتم إنتاج معظم الهيليوم تجارياً من بعض آبار الغاز الطبيعي ، وعادة ما يتم عزل الرادون كمنتج للتحلل الإشعاعي لمركبات الراديوم ، وتتحلل نوى ذرات الراديوم تلقائيًا عن طريق إصدار الطاقة والجزيئات ونوى الهيليوم وذرات الرادون .
استخدامات الغازات النبيلة
للغازات النبيلة استخدامات مشتقة من خواصها الكيميائية الأخرى ، وذلك لأن نقاط الغليان المنخفضة للغاية ونقاط انصهار الغازات النبيلة تجعلها مفيدة في دراسة المادة في درجات حرارة منخفضة للغاية .
تؤدي قابلية ذوبان الهيليوم المنخفضة في السوائل إلى اختلاطها بالأكسجين للتنفس بواسطة غواصين في أعماق البحار ، لأن الهيليوم لا يذوب في الدم ولا يتشكل فقاعات عند الضغط كما يحدث مع النيتروجين مما يؤدي إلى الحالة المعروفة باسم مرض الضغط .
أما عن الزينون فهو يستخدم كمخدر ، وعلى الرغم من أنه مكلف ، إلا أنه غير قابل للاشتعال ويتم التخلص منه بسهولة من الجسم ، والرادون مشع للغاية والاستخدامات الوحيدة لها هي تلك التي تستغل هذه الخاصية مثل العلاج الإشعاعي .
يُعرف فقط الكريبتون ، زينون ، والرادون بتكوين مركبات مستقرة ، ومركبات هذه الغازات النبيلة هي عوامل مؤكسدة قوية وهي المواد التي تميل إلى إزالة الإلكترونات من الآخرين ، ولها قيمة محتملة ككواشف في تخليق المركبات الكيميائية الأخرى .
تمتص الغازات النبيلة الإشعاع الكهرومغناطيسي وتنبعث منه بطريقة أقل تعقيدًا بكثير من المواد الأخرى ، ويستخدم هذا السلوك في مصابيح التفريغ وأجهزة الإضاءة الفلورية ، وإذا تم احتجاز أي غاز نبيل في ضغط منخفض في أنبوب زجاجي وتمرير تفريغ كهربائي عبره ، فإن الغاز سوف يتوهج ، فنجد أن النيون ينتج اللون البرتقالي والأحمر المألوف من علامات الدعاية ، وزينون تنبعث منها اللون الأزرق الجميل .
خصائص الغازات النبيلة
عندما تم اكتشاف هذه المجموعة من الغازات وتحديد هويتهم ، كان يُعتقد أنهم نادرون للغاية وكذلك خاملون كيميائيًا ، وبالتالي كان يطلق عليهم الغازات النادرة أو الخاملة ، ومع ذلك فمن المعروف الآن أن العديد من هذه العناصر وفيرة للغاية على الأرض وبقية الكون ، وبالتالي فإن التسمية النادرة مضللة وغير صحيحة ، وبالمثل فإن استخدام المصطلح خامل له عيب أنه يشير إلى السلبية الكيميائية ، مما يشير إلى أنه لا يمكن تكوين مركبات المجموعة 18 ، وفي الكيمياء تُشير الكلمة النبيلة لفترة طويلة إلى إحجام المعادن مثل الذهب والبلاتين في الخضوع لتفاعل كيميائي .
تتناقص وفرة الغازات النبيلة مع زيادة أعدادها الذرية ، والهيليوم هو العنصر الأكثر وفرة في الكون باستثناء الهيدروجين ، وجميع الغازات النبيلة موجودة في الغلاف الجوي للأرض فيما عدا الهيليوم والرادون فإن مصدرهما التجاري الرئيسي هو الهواء ، الذي يتم الحصول عليهما من خلال التميع والتقطير التجزيئي .
يتم إنتاج معظم الهيليوم تجارياً من بعض آبار الغاز الطبيعي ، وعادة ما يتم عزل الرادون كمنتج للتحلل الإشعاعي لمركبات الراديوم ، وتتحلل نوى ذرات الراديوم تلقائيًا عن طريق إصدار الطاقة والجزيئات ونوى الهيليوم وذرات الرادون .
استخدامات الغازات النبيلة
للغازات النبيلة استخدامات مشتقة من خواصها الكيميائية الأخرى ، وذلك لأن نقاط الغليان المنخفضة للغاية ونقاط انصهار الغازات النبيلة تجعلها مفيدة في دراسة المادة في درجات حرارة منخفضة للغاية .
تؤدي قابلية ذوبان الهيليوم المنخفضة في السوائل إلى اختلاطها بالأكسجين للتنفس بواسطة غواصين في أعماق البحار ، لأن الهيليوم لا يذوب في الدم ولا يتشكل فقاعات عند الضغط كما يحدث مع النيتروجين مما يؤدي إلى الحالة المعروفة باسم مرض الضغط .
أما عن الزينون فهو يستخدم كمخدر ، وعلى الرغم من أنه مكلف ، إلا أنه غير قابل للاشتعال ويتم التخلص منه بسهولة من الجسم ، والرادون مشع للغاية والاستخدامات الوحيدة لها هي تلك التي تستغل هذه الخاصية مثل العلاج الإشعاعي .
يُعرف فقط الكريبتون ، زينون ، والرادون بتكوين مركبات مستقرة ، ومركبات هذه الغازات النبيلة هي عوامل مؤكسدة قوية وهي المواد التي تميل إلى إزالة الإلكترونات من الآخرين ، ولها قيمة محتملة ككواشف في تخليق المركبات الكيميائية الأخرى .
تمتص الغازات النبيلة الإشعاع الكهرومغناطيسي وتنبعث منه بطريقة أقل تعقيدًا بكثير من المواد الأخرى ، ويستخدم هذا السلوك في مصابيح التفريغ وأجهزة الإضاءة الفلورية ، وإذا تم احتجاز أي غاز نبيل في ضغط منخفض في أنبوب زجاجي وتمرير تفريغ كهربائي عبره ، فإن الغاز سوف يتوهج ، فنجد أن النيون ينتج اللون البرتقالي والأحمر المألوف من علامات الدعاية ، وزينون تنبعث منها اللون الأزرق الجميل .
