تُعرف الغازات النبيلة تاريخيًا باسم الغازات الخاملة، وهي عبارة عن مجموعة من العناصر الكيميائية التي لها خصائص متماثلة، وتكون جميعها في الظروف القاسية عديمة الرائحة وعديمة اللون وذات ذرات وحيدة، كما تكون فعاليتها الكيميائية منخفضة جدًا، وتشمل تلك الغازات النبيلة الهيليوم والنيون والأرغون والكريبتون والزينون والرداون المشع، ويتوقع البعض إضافة الأوغانيسون إلى الغازات النبيلة، ولكن إلى الآن لم تفهم كيميائيته بعد.
تُشكل الغازات النبيلة المجموعة 18 من الجدول الدوري وصولًا إلى الدورة السادسة، وهي ذات فاعلية كيميائية منخفضة بصورة كبيرة، باستثناء الظروف القاسية، ولذلك يتم استثمارها في التطبيقات التي تحتاج إلى عدم حدوث تفاعل، حيث يستخدم الهيليوم في غازات التنفس للغواصين في أعماق البحر، وذلك لمنع تسمم الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.
لماذا تُسمّى الغازات النبيلة بهذا الاسم
من المعروف أن سمة النّبل تُطلق على الشخص الذي في حالة استفزازه لا يتفاعل مع هذا الاستفزاز، ولكنه يرفع أنفه ويتجاهل البشر من ذوي الطبقة الأقل، حيث يمنعه علوّ شأنه من التفاعل معهم، وكذلك الغازات النبيلة فأن لها أغلفة إلكترونية خارجية تامة الامتلاء، وهذا يجعلها لا تتفاعل مع العناصر الأخرى، وتتواجد غالبا على هيئة غازات أحادية الذرة، فنادرًا ما تشكل العناصر الخاملة مركبات مع عناصر أخرى.
قد تتجه الغازات النبيلة للتفاعل مع العناصر الأخرى في حالة توفر طاقة عالية جدًا، ويمكن أن تؤيّن الإلكترونات الخارجية للغاز النبيل، فمجرد حدوث ذلك يصبح الغاز قابل لاستقطاب إلكترونات جديدة من عناصر أخرى، ولكنها في الوقت ذاته لا تستطيع تكوين الكثير من المركبات، حيث أن مركباتها لا تتجاوز البضع مئات.
معلومات الغاز النبيل
يمكن أن يتم تفسير خصائص الغازات النبيلة بشكل جيد عن طريق النظريات الحديثة في البنية الذرية، نظرًا لأن طبقتها الخارجية تحتوي على عدد كامل من الإلكترونات، وهذا يقلل بشدة ميلها للمشاركة في التفاعلات الكيميائية، ولذلك من الممكن إعداد بضع مئات من مركبات الغازات النبيلة التي تتقارب درجة انصهارها وغليانها، فلا يتجاوز الفرق بينهم سوى 10 درجات مئوية، وهذا ما يفسر وجودها ضمن مدى حراري صغير جدًا بشكل سائل.
يمثل الغاز النبيل العمود الأخير في الجدول الدوري، وله عدة مسميات من بينها المجموعة 188، الغازات الخاملة، الغازات النادرة، عائلة النيون، عائلة الهيليوم، وتتسم الغازات النبيلة بمجموعة من السمات ومن بينها :
أن لها فعالية منخفضة.
درجة غليان منخفضة.
دائمًا ما تكون نقطة الإذابة والغليان قريبتان من بعضهما البعض، نظرًا لأن تلك العناصر تتواجد سائلة فقط وفي مدى ضيق.
تتسم العناصر الخاملة بكهروسالبية منخفضة جدًا.
تتميز بطاقة تأين عالية.
تتصف بإنعدام اللون والرائحة في أغلب الأوقات.
نسبة الغازات الخاملة في الطبيعة
الغازات الخاملة هذا من أهم العناصر المتواجدة في الطبيعة، حيث تمثل تلك العناصر نسبة 1.29 % من كتلة الغلاف الجوي، وهذا ما يمثل نسبة 1 % من حجم الغازات المكونة له بشكل كامل، ويعتبر غاز الأرجون هو أكثر غاز متواجد في الغلاف الجوي، حيث تمثل نسبته 0.93 % من الغلاف الجوي، وباقي العناصر الخاملة تتوزع بنسبة 0.08 % من النسبة الكلية للعناصر الخاملة في داخل الطبيعة.
يُطلق مسمى العناصر الخاملة أو العناصر النبيلة على مجموعة من العناصر الكيميائية التي تتميز بقلة النشاط الكيميائي الخاص بها، وقلة تفاعلها مع بعضها البعض ومع العناصر الأخرى المتواجدة، وذلك بسبب إمتلاء المدار الأخير بها بشكل طبيعي، ولذلك فأن مسألة فقد أو اكتساب الإلكترونات في العناصر النبيلة صعب للغاية، مما يجعل جهد التأين الخاص بها مرتفع، ويظهر إنعكاس هذا الشيء على نشاطها في التفاعل مع العناصر الأخرى المتواجدة في الطبيعة.
خصائص العناصر الخاملة
من المعروف أن المواد الكيميائية تختلف دائمًا في طبيعة تكوينها وخصائصها الكيميائية والفيزيائية، وينعكس هذا الاختلاف على علاقة تلك المواد مع بعضها البعض، حيث تؤثر الخصائص الخاصة بها على التفاعل الكيميائي وخصائصه، ويؤثر هذا على المواد التي تدخل ضمن التفاعلات الكيميائية المختلفة، ولذلك تظهر بعض العناصر الكيميائية التي تتميز بالنشاط الكبير بسبب تفاعلاتها السريعة الحدوث والانتشار والتي من بينها الفلزات وشبه الفلزات، ومواد كيميائية أخرى تتميز بالتفاعل البسيط والنادر، وهذا ما يجعلها قليلة النشاط، ويعتمد هذا على عامل التأين الكيميائي الذي يؤثر على التفاعل بشكل مباشر، وتتميز العناصر الخاملة بالعديد من الصفات والتي من أهمها :
-وجودها في الطبيعة على هيئة ذرات أحادية منفردة.
-تتسم بانخفاض درجة حرارتها بشكل كبير.
-لا تمتلك العناصر الخاملة أيونات سالبة أو موجبة، وهذا الشيء هو ما يفسر إمتلاء المدار الأخير فيها أو إمتلاء إلكترونات التكافؤ الكيميائي في مدارها الأخير.
-تعتبر من أكثر العناصر الكيميائية استقرارًا.
-ليس لها أي لون أو رائحة.
-لها درجات غليان وذوبان منخفضة، وهي منخفضة اللزوجة.
-يتم الحصول عليها من خلال عمليات تقطير الهواء النقي.
-تتميز العناصر النبيلة بضعف قوى التجاذب بين ذراتها الداخلية.
-تذوب العناصر في الماء بشكل طبيعي.
-تزداد الكتلة الذرية للعناصر النبيلة عند الإتجاه إلى الأسفل في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
-تعتبر تلك العناصر من العناصر الكيميائية خفيفة الوزن، وهذا ما يجعلها تدخل في تعبئة المناطيد وتسييرها.
تُشكل الغازات النبيلة المجموعة 18 من الجدول الدوري وصولًا إلى الدورة السادسة، وهي ذات فاعلية كيميائية منخفضة بصورة كبيرة، باستثناء الظروف القاسية، ولذلك يتم استثمارها في التطبيقات التي تحتاج إلى عدم حدوث تفاعل، حيث يستخدم الهيليوم في غازات التنفس للغواصين في أعماق البحر، وذلك لمنع تسمم الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون.
لماذا تُسمّى الغازات النبيلة بهذا الاسم
من المعروف أن سمة النّبل تُطلق على الشخص الذي في حالة استفزازه لا يتفاعل مع هذا الاستفزاز، ولكنه يرفع أنفه ويتجاهل البشر من ذوي الطبقة الأقل، حيث يمنعه علوّ شأنه من التفاعل معهم، وكذلك الغازات النبيلة فأن لها أغلفة إلكترونية خارجية تامة الامتلاء، وهذا يجعلها لا تتفاعل مع العناصر الأخرى، وتتواجد غالبا على هيئة غازات أحادية الذرة، فنادرًا ما تشكل العناصر الخاملة مركبات مع عناصر أخرى.
قد تتجه الغازات النبيلة للتفاعل مع العناصر الأخرى في حالة توفر طاقة عالية جدًا، ويمكن أن تؤيّن الإلكترونات الخارجية للغاز النبيل، فمجرد حدوث ذلك يصبح الغاز قابل لاستقطاب إلكترونات جديدة من عناصر أخرى، ولكنها في الوقت ذاته لا تستطيع تكوين الكثير من المركبات، حيث أن مركباتها لا تتجاوز البضع مئات.
معلومات الغاز النبيل
يمكن أن يتم تفسير خصائص الغازات النبيلة بشكل جيد عن طريق النظريات الحديثة في البنية الذرية، نظرًا لأن طبقتها الخارجية تحتوي على عدد كامل من الإلكترونات، وهذا يقلل بشدة ميلها للمشاركة في التفاعلات الكيميائية، ولذلك من الممكن إعداد بضع مئات من مركبات الغازات النبيلة التي تتقارب درجة انصهارها وغليانها، فلا يتجاوز الفرق بينهم سوى 10 درجات مئوية، وهذا ما يفسر وجودها ضمن مدى حراري صغير جدًا بشكل سائل.
يمثل الغاز النبيل العمود الأخير في الجدول الدوري، وله عدة مسميات من بينها المجموعة 188، الغازات الخاملة، الغازات النادرة، عائلة النيون، عائلة الهيليوم، وتتسم الغازات النبيلة بمجموعة من السمات ومن بينها :
أن لها فعالية منخفضة.
درجة غليان منخفضة.
دائمًا ما تكون نقطة الإذابة والغليان قريبتان من بعضهما البعض، نظرًا لأن تلك العناصر تتواجد سائلة فقط وفي مدى ضيق.
تتسم العناصر الخاملة بكهروسالبية منخفضة جدًا.
تتميز بطاقة تأين عالية.
تتصف بإنعدام اللون والرائحة في أغلب الأوقات.
نسبة الغازات الخاملة في الطبيعة
الغازات الخاملة هذا من أهم العناصر المتواجدة في الطبيعة، حيث تمثل تلك العناصر نسبة 1.29 % من كتلة الغلاف الجوي، وهذا ما يمثل نسبة 1 % من حجم الغازات المكونة له بشكل كامل، ويعتبر غاز الأرجون هو أكثر غاز متواجد في الغلاف الجوي، حيث تمثل نسبته 0.93 % من الغلاف الجوي، وباقي العناصر الخاملة تتوزع بنسبة 0.08 % من النسبة الكلية للعناصر الخاملة في داخل الطبيعة.
يُطلق مسمى العناصر الخاملة أو العناصر النبيلة على مجموعة من العناصر الكيميائية التي تتميز بقلة النشاط الكيميائي الخاص بها، وقلة تفاعلها مع بعضها البعض ومع العناصر الأخرى المتواجدة، وذلك بسبب إمتلاء المدار الأخير بها بشكل طبيعي، ولذلك فأن مسألة فقد أو اكتساب الإلكترونات في العناصر النبيلة صعب للغاية، مما يجعل جهد التأين الخاص بها مرتفع، ويظهر إنعكاس هذا الشيء على نشاطها في التفاعل مع العناصر الأخرى المتواجدة في الطبيعة.
خصائص العناصر الخاملة
من المعروف أن المواد الكيميائية تختلف دائمًا في طبيعة تكوينها وخصائصها الكيميائية والفيزيائية، وينعكس هذا الاختلاف على علاقة تلك المواد مع بعضها البعض، حيث تؤثر الخصائص الخاصة بها على التفاعل الكيميائي وخصائصه، ويؤثر هذا على المواد التي تدخل ضمن التفاعلات الكيميائية المختلفة، ولذلك تظهر بعض العناصر الكيميائية التي تتميز بالنشاط الكبير بسبب تفاعلاتها السريعة الحدوث والانتشار والتي من بينها الفلزات وشبه الفلزات، ومواد كيميائية أخرى تتميز بالتفاعل البسيط والنادر، وهذا ما يجعلها قليلة النشاط، ويعتمد هذا على عامل التأين الكيميائي الذي يؤثر على التفاعل بشكل مباشر، وتتميز العناصر الخاملة بالعديد من الصفات والتي من أهمها :
-وجودها في الطبيعة على هيئة ذرات أحادية منفردة.
-تتسم بانخفاض درجة حرارتها بشكل كبير.
-لا تمتلك العناصر الخاملة أيونات سالبة أو موجبة، وهذا الشيء هو ما يفسر إمتلاء المدار الأخير فيها أو إمتلاء إلكترونات التكافؤ الكيميائي في مدارها الأخير.
-تعتبر من أكثر العناصر الكيميائية استقرارًا.
-ليس لها أي لون أو رائحة.
-لها درجات غليان وذوبان منخفضة، وهي منخفضة اللزوجة.
-يتم الحصول عليها من خلال عمليات تقطير الهواء النقي.
-تتميز العناصر النبيلة بضعف قوى التجاذب بين ذراتها الداخلية.
-تذوب العناصر في الماء بشكل طبيعي.
-تزداد الكتلة الذرية للعناصر النبيلة عند الإتجاه إلى الأسفل في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
-تعتبر تلك العناصر من العناصر الكيميائية خفيفة الوزن، وهذا ما يجعلها تدخل في تعبئة المناطيد وتسييرها.
