Затлы газдар

Группа →	18
↓ Период
1	2 Гелий He 4,0026 1s^2
2	10 Неон Ne 20,179 2s^22p^6
3	18 Аргон Ar 39,948 3s^23p^6
4	36 Криптон Kr 83,80 3d^104s^24p^6
5	54 Ксенон Xe 131,29 4d^105s^25p^6
6	86 Радон Rn (222) 4f^145d^106s^26p^6
7	118 Унуноктий Uuo (294) 5f^146d^107s^27p^6

Затлы газдар (рус. Благородные газы; шулай уҡ инерт^[1] йәки һирәк газдар^[2]) — оҡшаш үҙсәнлектәргә эйә булған химик элементтар төркөмө: ғәҙәти шарттарҙа улар төҫһөҙ, тәме булмаған һәм еҫһеҙ. химик реактивлығы бик түбән бер атомлы газдар. Затлы газдарға инә: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) һәм радиоактив радон (Rn). Формаль рәүештә был төркөмгә яңыраҡ асылған оганесон (Ог) инә, ләкин уның химик үҙенсәлектәре өйрәнелмәгән тиерлек һәм, мәҫәлән, астат (At) һәм теллурий (Te) кеүек металлоидтар үҙенсәлектәренә яҡын булыуы ихтимал.

Химик элементтарҙың периодик таблицаһында тәүге 6 периодында инерт газдар һуңғы, 18-се төркөмөнә. ҡарай. Периодик таблицаның иҫке Европа төркөмдәренең нумерация системаһы буйынса инерт газдар төркөмө VIIIA (VIII төркөмдөң төп төркөмсәһе, йәки гелийҙың төркөмсәһе) тип билдәләнә, иҫке Америка системаһы — VIIIB мәғлүмәттәре буйынса; бынан тыш, ҡайһы бер сығанаҡтарҙа, бигерәк тә элеккеләрҙә, инерт газдар төркөмө характерлы нуль валентлығы арҡаһында 0 һаны менән күрһәтелгән. Релятивистик эффекттар арҡаһында флеровийҙың 4-се төркөмөнөң 7-се периоды элементы затлы газдарҙың ҡайһы бер үҙенсәлектәренә эйә булыуы ихтимал. Периодик таблицала оганессонды алмаштыра ала^[3]. Затлы газдар химик яҡтан актив түгел һәм экстремаль шарттарҙа ғына химик реакцияларҙа ҡатнаша ала.

Затлы газдарҙың характеристикаһы атом төҙөлөшөнөң хәҙерге теориялары менән аңлатыла: уларҙың электроник тышсалары (атом ядроһы тирәһендә әйләнеп йөрөүсе электрондар), бик аҙ һанлы химик реакцияларҙа ҡатнашырға мөмкинлек бирә: был элементтарҙың бер нисә йөҙ химик берләшмәһе генә билдәле.

Неон, аргон, криптон һәм ксенон, газдарҙы шыйыҡландырыу һәм конденсациялау ысулдарын ҡулланып, махсус ҡоролмалар ярҙамында һауанан сығарыла .Гелий сығанағы булып гелий концентрацияһы юғары булған тәбиғи газ ятҡылыҡтары тора, улар газды айырыуҙың криоген ысулдарын ҡулланып айырыла. Радон, ҡағиҙә булараҡ, радийҙың радиоактив тарҡалыуы продукты булараҡ был элементтың берләшмәләре эретмәләренән алына.

Химик үҙсәнлектәре

Неон, бөтә затлы газдар кеүек үк, тулты электроник тышсыҡҡа эйә. Затлы газдарҙың бөтә атомдары тышҡы орбитала 8 электронға эйә. Иҫкәрмә: Гелий (тик 2 электрон ғына) тора.

Ғәҙәти шарттарҙа затлы газдар янмай.

№	Элемент	№ электронов/Электроник тышсыҡ
2	гелий	2
10	неон	2, 8
18	аргон	2, 8, 8
36	криптон	2, 8, 18, 8
54	ксенон	2, 8, 18, 18, 8
86	радон	2, 8, 18, 32, 18, 8
118	оганесон	2, 8, 18, 32, 32, 18, 8

Берләшмәләр

XeF4 ксенон тетрафторид структураһы, затлы газ берләшмәләренең береһе

Инерт газдар химик әүҙемһеҙлек менән ҡылыҡһырлана . Ләкин 1962 йылда Нил Барлетт уларҙың барыһы ла билдәле бер шарттарҙа берләшмәләр барлыҡҡа килтерә алыуын күрһәтә (бигерәк тә фтор менән). Неон менән гелий — иң «инерт»: улар реакцияға инһен өсөн һәр атомды яһалма рәүештә ионлаштырып, күп көс һалыу талап итә. Ксенон, киреһенсә, бик актив (инерт газдар өсөн) һәм хатта ғәҙәти шарттарҙа ла реакцияға инә, окисланыуҙың бөтә мөмкин булған дәрәжәләрендә лә тиерлек күрһәтә (+1, +2, +4, +6, +8).

Радон шулай уҡ юғары химик активлыҡҡа эйә (еңел инерт газдар менән сағыштырғанда), ләкин ул радиоактив һәм тиҙ тарҡала, шуға күрә ксенондан айырмалы рәүештә, уның химик үҙенсәлектәрен ентекле өйрәнеү ҡатмарлаша.

Оганесон, периодик таблицаның 18-се төркөмөнә ҡарауына ҡарамаҫтан, инерт газ булмаҫҡа ла мөмкин, сөнки ғәҙәти шарттарҙа электрондарҙың юғары зарядлы йәҙрәһе янында хәрәкәтенә йоғонто яһаусы релятивистик эҙемтәләр арҡаһында ҡаты хәлдә була ала..^[4].

Физик үҙсәнлектәре

Үҙ осорондағы иң ҙур эйә инерт газ ионлашыу энергияһы

Инерт газдар төҫһөҙ, тәме һәм еҫе булмаған үтә күренмәле газдар. Аҙ һанда улар һауала һәм ҡайһы бер тау тоҡомдарында, шулай уҡ ҡайһы бер Ер төркөмөнөң планета-гиганттары һәм планеталары атмосфераһында бар. Гелий Ғаләмдә киң таралыуы буйынса икенсе (водородтан һуң) булып тора, ләкин Ер өсөн ул планета барлыҡҡа килгәндә йыһанға осоусы һирәк газ булып тора. Сығарылған гелийҙың барыһы ла тиерлек миллиард йылдар дауамында Ер аҫтында барған урандың, торийҙың һәм уларҙың бүлендек элементтарының альфа-тарҡалыуында радиоген продукт булып тора; Ер гелийының тик бәләкәй генә өлөшө Ҡояш системаһы барлыҡҡа килеү дәүеренән һаҡланып ҡалған. Күп осраҡта калий-40-тың яйлап радиоактив тарҡалыуы һөҙөмтәһендә барлыҡҡа килгән аргон да радиогенлы булып тора.

Ғәҙәти шарттарҙа 18-се төркөмдөң бөтә элементтары ( оганесондан башҡа) бер атомлы газ булып тора. Уларҙың тығыҙлығы периодик номеры артыу менән үҫә. Ғәҙәти шарттарҙа гелийҙың тығыҙлығы һауа тығыҙлығынан 7 тапҡырға тиерлек аҙыраҡ, ә радон һауанан һигеҙ тапҡырға тиерлек ауырыраҡ.

Иреү һәм ҡайнау температураһы нормаль баҫым аҫтында һәр затлы газдан 10 градусҡа кәмерәк; шулай итеп, улар бәләкәй температура интервалында ғына шыйыҡ булып ҡала. Шыйығайтыу һәм кристаллашыу температураһы, периодтың һаны артыу менән, арта бара. Атмосфера баҫымы аҫтындағы гелий абсолют нулдә лә. ҡаты булмай.

Биологик тәьҫире

Инерт газдарының химик ағыулылығы юҡ. Ләкин инерт газдар концентрацияһы ҙурайған һәм кислород концентрацияһы кәмегән атмосфера кешегә аңын юғалтыуға тиклем тәьҫир итеүе мөмкин.

Инерт газдарҙан кешеләрҙең һәләк булыу осраҡтары бар.

Бөтә радон изотоптарының радиоактивлығы юғары булыу сәбәпле ул радиотоксик булып тора. Радон һәм тын алған һауала уның тарҡалыуының радиоактив продукттары булыуы хроник нурланыштың, атап әйткәндә, яман шештең стохастик эффектына килтерә.

Инерт газдарының биологик тәьҫире бар. Уларҙың организмға йоғонтоһо наркотик тәьҫирендә күренә. Ошо тәьҫир көсө буйынса киләһе тәртип буйынса урынлаша (сағыштырыуҙа азот һәм водород бирелә): Xe — Kr — Ar — N2 — H2 — Ne — He Шул уҡ ваҡытта ксенон һәм криптон ғәҙәти барометрик баҫым ваҡытында наркотик эффект күрһәтә, аргон — 0,2 МПа (2 атм.), азот — 0,6 МПА (6 атм.), водород — 2,0 МПа (20 атм.) ашыу баҫым аҫтында. Тәжрибәләрҙә неон менән гелийҙың наркотик тәьҫире теркәлмәй, сөнки баҫым аҫтында «юғары баҫымлы нервы синдромы» (НСВД) симптомдары иртәрәк осрай.

Ҡулланыу

Вакуумлы быяла колбаларҙа затлы газдар аша электр тогы үткән

Еңел инерт газдарҙа ҡайнау һәм иреү нөктәләре бик түбән, был уларҙы криоген технологияла һыуытҡыс сифатында ҡулланырға мөмкинлек бирә. 4,2 К (−268,95 °C) ҡайнаған шыйыҡ гелий электр ҡаршылығы материалын етештереү өсөн ҡулланыла, атап әйткәндә, магнит-резонанс томографияһы һәм ядро магнит-резонанстың башҡа ҡушымталары өсөн ҡулланылған электромагниттарҙың электр үткәргес урауҙарын һыуытыу өсөн ҡулланыла. Шыйыҡ неон, ҡайнау нөктәһе (-246,03 °C) шыйыҡ гелий кеүек түбән ҡиммәттәргә етмәһә лә, криогеникала ла ҡулланыу таба, сөнки уның һыуытыу үҙенсәлектәре (үҙенсәлекле парға әйләнеү йылылығы) шыйыҡ гелийға ҡарағанда 40 тапҡырға, ә шыйыҡ водородҡа ҡарағанда өс тапҡырға яҡшыраҡ.

Гелий шыйыҡсаларҙа, бигерәк тә липидтарҙа иреүсәнлеге кәмеү сәбәпле, азот урынына баҫым аҫтында тын алыу өсөн тын алыу ҡатнашмалары компоненты сифатында ҡулланыла (мәҫәлән, аквалангтар өсөн). Баҫым аҫтында ҡандағы һәм биологик туҡымаларҙа газдарҙың тарҡалыуы арта. Әгәр тын алыу өсөн ябай һауа йәки азотлы башҡа тын алыу ҡушымталары ҡулланылһа, был азот менән ағыуланыу тыуҙырыу мөмкин.

Липидтарҙа иреүсәнлек кәмеү сәбәпле, гелий атомдары күҙәнәк мембранаһында һаҡлана, шуға күрә гелий тримикс һәм гелиокс кеүек һулыш алыу ҡатнашмаларында ҡулланыла, был тәрәндә барлыҡҡа килгән газдарҙың наркотик тәьҫирен кәметә.

Инерт газдар араһында иң арзаны — аргон (атмосфера составында — яҡынса 1 %) кислород ( һәм азот) менән йылытҡанда реакцияға ингән металдарҙы һауанан изоляциялауҙа, шулай уҡ шыйыҡ ҡорос эшкәртеүҙә киң ҡулланыла. Аргон шулай уҡ люминесцент лампаларҙа йылытылған вольфрам электродының окисланыуын булдырмау өсөн ҡулланыла. Шулай уҡ, термик үткәреүсәнлеге түбән булыу сәбәпле, быяла пакеттары тултырыу өсөн аргон (шулай уҡ криптон) ҡулланыла.

1937 йылда дирижабль «Гинденбург» (нацист Германияһы һауа судноһы) һәләкәткә осрағандан һуң, яныусан водород янмаусан һәм еңел гелий менән алмаштырыла; һауа шарҙарын һәм дирижбалдәрҙе тултырыу өсөн файҙаланыла башлай.

Затлы газдарҙы ҡулланыу өлкәләре йылдан-йыл киңәйә бара. Электр лампочкаларына неон, аргон, криптон һәм ксенон тултыралар. Гелий менән кислород ҡушымтаһын һыу аҫты эштәре ваҡытында һулау өсөн ҡулланалар^[5].

Затлы газдарҙың төҫтәре һәм спектрҙары

Әгәр һирәкләтелгән затлы газдар аша электр тогы үткәрһәң, улар төрлө төҫтәге яҡтылыҡ бирә. Мәҫәлән, аргон - зәңгәр, неон ҡыҙыл яҡтылыҡ бирә. Шуға күрә уларҙы төҫлө рекамаларҙа һәм маяҡтарҙа файҙаланалар^[5].

Затлы газдарҙың төҫө һәм спектры

Форма	Гелий	Неон	Аргон	Криптон	Ксенон
Колбала электр тогы тәьҫирендә
Тура трубкала
Периодик таблицаның трубка-литерында
Газ йотоу спектры

Шулай уҡ ҡарағыҙ

• Гелиеметрия

Иҫкәрмәләр

1. Инертные газы // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: «Қазақ энциклопедиясы», 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
2. [www.xumuk.ru/encyklopedia/588.html Затлы газдар] — Химической энциклопедии
3. Nash, Clinton S. Atomic and Molecular Properties of Elements 112, 114, and 118 (инг.) // J. Phys. Chem. A (инг.)баш. : journal. — 2005. — Т. 109. — № 15. — С. 3493—3500. — DOI:10.1021/jp050736o — PMID 16833687.
4. Wieser M. E. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) (инг.) // Pure Appl. Chem. : journal. — 2006. — Т. 78. — № 11. — С. 2051—2066. — DOI:10.1351/pac200678112051
5. Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. «Химия /Органик булмаған химия» Урта мәктәптең 8-се класы өсөн. Башҡортса 2-се баҫмаһы. — Өфө: «Китап», 1994 й. — С. 160.

Әҙәбиәт

• Беннетт, Питер; Эллиотт, Дэвид. The Physiology and Medicine of Diving. — SPCK Publishing, 1998. — ISBN 0-7020-2410-4.
• Bobrow Test Preparation Services. CliffsAP Chemistry. — CliffsNotes (инг.)баш., 2007. — ISBN 0-470-13500-X.
• Гринвуд, Н. Н.; Ёрншо, A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford:Butterworth-Heinemann, 1997. — ISBN 0-7506-3365-4.
• Хардинг, Чарли Дж.; Джейнс, Роб. Elements of the P Block. — Royal Society of Chemistry, 2002. — ISBN 0-85404-690-9.
• Холловэй, Джон. Noble-Gas Chemistry. — Лондон: Methuen Publishing (инг.)баш., 1968. — ISBN 0-412-21100-9.
• Менделеев, Дмитрий (инг.)баш. Основы Химии. — 7-е.
• Оджима, Минору; Подосек, Франк. Noble Gas Geochemistry. — Cambridge University Press, 2002. — ISBN 0-521-80366-7.
• Вайнхольд, Ф.; Лэндис, C. Valency and bonding. — Cambridge University Press, 2005. — ISBN 0-521-83128-8.
• Скерри, Эрик. The Periodic Table, Its Story and Its Significance. — Oxford University Press, 2007. — ISBN 0-19-530573-6.

Һылтанмалар

• Химия инертных газов.
• Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. «Химия /Органик булмаған химия» Урта мәктәптең 8-се класы өсөн. Башҡортса 2-се баҫмаһы. — Өфө: «Китап», 1994 й. — С. 160.