Quali sono i gas nobili. In chimica è possibile individuare i gas nobili che fanno parte del gruppo 18 della tavola periodica. Volendo fornire una definizione di tali gas nobili potremmo dire che sono costituiti da atomi con gusci elettronici esterni completi. In generale, i gas nobili sono monoatomici, non reattivi e non facilmente sottoponibili a liquefazione. Essi si presentano in atmosfera in diverse percentuali e in molti casi si trovano insieme ad altri gas. Prima di chiederci quali sono i gas nobili e a cosa servano, potrebbe essere interessante conoscere un po’ della loro storia.
I gas nobili: un po’ di storia
Quali sono i gas nobili
Il termine gas nobili risale al 1898, quando si volle provare ad indicare l’inerzia chimica di questi gas al pari dei metalli nobili (per definizione meno reattivi).
Inizialmente, questi elementi furono chiamati con la dicitura di “gas inerti” o “gas rari”. Si pensava all’epoca che si trattasse di elementi totalmente chimicamente inerti e, quindi, molto rari nell’universo. Entrambe le caratteristiche si sono rivelate false.+ Oggigiorno si preferisce “gas nobili”, traduzione di “Edelgas”, Termine tedesco con cui il chimico Hugo Erdmann (1862-1910) li battezzò nel 1898. Erdmann ha preso questo nome dai “metalli nobili” come l’oro, la cui reattività è molto moderata.. Così, proprio come l’oro tendeva a rimanere puro e mantenere la sua nobiltà, così fecero questi gas.
Quali sono i gas nobili
Quali sono i gas nobili
Lo studio di tali gas iniziò ancor prima che venisse fornita loro una denominazione. In particolare, Henry Cavendish, studiando la composizione dell’aria riuscì a scoprire che in essa vi era una piccola percentuale meno reattiva dell’azoto. Inizialmente Cavendish non riuscì a fornire un’analisi eccessivamente attenta di tale gas, infatti questo fu classificato come “argon” un secolo più avanti.
Sì comprese quindi che il volume dell’atmosfera terrestre è composta da un 0,93 % di argon. Le prime vere e proprie scoperte circa questo gas nobile furono condotte circa nel 1895, quando William Ramsay condusse ricerche più complete sull’argon. Da questi studi si poterono osservare diverse proprietà circa i gas nobili, il che fece in modo che venissero pensati in una sezione apparte della tavola periodica.
In ogni caso, la scoperta di questi gas fu molto importante in termini di sviluppi e scoperte chimiche. Tali ricerche permisero infatti la scoperta di nuove strutture anatomiche altrimenti sconosciute.
Tali gas non hanno alcun ruolo biologico e sono innocui per la salute, ma in ogni caso sono molto importanti in termini chimici. Quali sono allora questi gas “speciali”? Quali sono le loro proprietà? Scopriamolo.
Quali sono i gas nobili
Quali sono i gas nobili
- L’elio (He, numero atomico 2) è un gas inerte, leggero a temperatura e pressione ambiente. Esso si presenta in forma liquida e non può essere solidificato.
- Neon (Ne, numero atomico 10) è costituito da una miscela di tre isotopi stabili. L’elemento viene utilizzato per realizzare insegne e laser a gas e come refrigerante. Il neon emette un colore molto forte quando è eccitato ( un bagliore rosso, arancio.
- L’argon (Ar, numero atomico 18) in natura è una miscela di tre isotopi stabili. L’argon è utilizzato nei laser e nelle operazioni di saldatura, in più è presente in diverse concentrazioni nell’atmosfera.
Continuando…
Quali sono i gas nobili
- Il krypton (Kr, numero atomico 36) è un gas denso, incolore e inerte. È utilizzato nei laser e nelle lampade.
- Lo xeno (Xe, numero atomico 54) in natura è costituito da un mix di isotopi stabili. Presente nelle lampade allo xeno.
- Il radon (Rn, numero atomico 86) è un gas nobile pesante. Tutti i suoi isotopi sono radioattivi.
- Oganesson (Og, numero atomico 118) presumibilmente si comporterebbe come un gas nobile ma sarebbe più reattivo degli altri elementi del gruppo. È estremamente radioattivo.
Riassumendo
Quali sono i gas nobili
Abbiamo fornito l’elenco di gas nobili presenti in chimica, e anche le loro proprietà generali. E’ chiaro quindi che tali tipi di gas vengano considerati per diversi motivi un po’ speciali. Questi gas sono tutti presenti all’interno dell’ultima colonna o sezione della tavola periodica, e hanno in comune alcune proprietà:
- ogni elemento non è reattivo
- ha un elevata energia di ionizzazione
- elettronegatività vicina allo zero
- basso punto di ebollizione
Fonti
Neon, argon, krypton e xenon sono tutti gas reperibili nell’aria. Questi si ottengono mediante azione di liquefazione, ma non solo. Anche eseguendo un processo quale quello di distillazione frazionata. Inoltre è importante dire che la primordiale fonte di elio proviene dalla separazione criogenica del gas naturale.
Ancora, proseguendo, il radon, un gas nobile radioattivo, viene prodotto mediante decadimento radioattivo di elementi più pesanti, tra cui ad esempio il radio, torio e uranio. L’elemento 118 è invece, un elemento radioattivo artificiale, nato colpendo un bersaglio servendosi di particelle accelerate. In futuro, potrebbero essere trovate fonti extraterrestri di gas nobili.
Usi dei gas nobili
I gas nobili vengono generalmente utilizzati per formare atmosfere inerti. Si tratta tipicamente di un uso destinato ad attività come ad esempio la saldatura ad arco. Ancora un’altra attività in cui vengono impiegati i gas nobili consiste nell’azione di protezione dei provini, nonché per scoraggiare le reazioni chimiche. Gli elementi in questione sono utilizzati nelle lampade, come ad esempio nelle luci al neon. Ma anche nei fari al krypton e nei laser. L’elio viene utilizzato invece nei palloncini, ma anche per i serbatoi d’aria per le immersioni subacquee ed infine per raffreddare i magneti superconduttori.
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