Γιατί μερικά ευγενή αέρια ονομάζονται αδρανή αέρια;

Τα ευγενή αέρια, επίσης γνωστά ως αδρανή αέρια, είναι μια ομάδα στοιχείων που χαρακτηρίζονται από τη χαμηλή αντιδραστικότητα και τη χημική σταθερότητα τους. Βρίσκονται στην Ομάδα 18 (ή VIIIA) του περιοδικού πίνακα και περιλαμβάνουν ήλιο (He), Neon (NE), Argon (AR), Krypton (KR), Xenon (XE) και RADON (RN). Αυτά τα αέρια συχνά αναφέρονται ως αδρανή αέρια επειδή τείνουν να είναι μη αντιδραστικά και δεν σχηματίζουν εύκολα χημικές ενώσεις υπό συνηθισμένες συνθήκες.

Εδώ είναι οι λόγοι για τους οποίους τα ευγενή αέρια ονομάζονται αδρανή αέρια:

1. Σταθερές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων: Το εξώτατο κέλυφος ηλεκτρονίων των ευγενών αερίων είναι πλήρως γεμάτο. Αυτή η σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων έχει ως αποτέλεσμα την έλλειψη αντιδραστικότητας επειδή δεν υπάρχουν διαθέσιμα ηλεκτρόνια για να συμμετάσχουν στη χημική σύνδεση. Η διαμόρφωση κλειστού κελύφους τους καθιστά λιγότερο πιθανό να κερδίσουν ή να χάσουν ηλεκτρόνια και να σχηματίσουν χημικούς δεσμούς.

2. ενέργεια χαμηλής ιονισμού: Η ενέργεια ιονισμού των ευγενών αερίων είναι σχετικά υψηλή, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτεί σημαντική ποσότητα ενέργειας για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το εξώτατο κέλυφος τους. Αυτή η ενέργεια υψηλής ιονισμού συμβάλλει στη χημική τους αδράνεια, καθώς είναι δύσκολο να απομακρυνθούν τα ηλεκτρόνια για συγκόλληση.

3. Χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα: Η ηλεκτροαρνητικότητα μετρά την ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του σε χημικό δεσμό. Τα ευγενή αέρια έχουν χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα, επειδή τα εξωτερικά κελύφη ηλεκτρονίων τους είναι ήδη πλήρη. Αυτή η χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα σημαίνει ότι δεν προσελκύουν έντονα ηλεκτρόνια από άλλα άτομα, καθιστώντας τα λιγότερο πιθανό να συμμετάσχουν σε χημικές αντιδράσεις.

4. Μη πολικά μόρια: Τα ευγενή αέρια υπάρχουν ως μονοτομικά αέρια, που σημαίνει ότι αποτελούνται από μεμονωμένα άτομα και όχι από μόρια. Αυτά τα άτομα είναι μη πολικά, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν συμμετρική κατανομή των ηλεκτρονίων και χωρίς μερική χρέωση. Η απουσία πολικότητας συμβάλλει περαιτέρω στη χαμηλή χημική τους αντιδραστικότητα.

Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, τα ευγενή αέρια χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές όπου η χημική αδράνεια είναι ζωτικής σημασίας, όπως:

- φωτισμός και οθόνες: Τα ευγενή αέρια χρησιμοποιούνται σε συσκευές φωτισμού όπως λαμπτήρες φθορισμού, σημάδια νέον και βολβούς πυρακτώσεως. Εκθέτουν φως όταν τα άτομα τους είναι ενθουσιασμένα από την ηλεκτρική ενέργεια.

- Πλήξεις αερίων: Τα ευγενή αέρια χρησιμοποιούνται για να γεμίσουν μπαλόνια, αερόπλοια και εξοπλισμό καταδύσεων λόγω της μη εύφλεκτης φύσης και της χαμηλής αντιδραστικότητας.

- Εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας: Τα ευγενή αέρια, ειδικά το ήλιο, χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας, όπως η παραγωγή συγκόλλησης, κοπής και ημιαγωγών λόγω της αδυναμίας τους και της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας.

- Ιατρικές εφαρμογές: Το ήλιο και το Xenon χρησιμοποιούνται σε τεχνικές ιατρικής απεικόνισης, όπως η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) και η υπολογιστική τομογραφία (CT).

Τα μοναδικά χαρακτηριστικά των ευγενών αερίων, ιδιαίτερα της χαμηλής αντιδραστικότητάς τους και των σταθερών διαμορφώσεων ηλεκτρονίων, τα καθιστούν πολύτιμα σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπου απαιτούνται αδρανή ή μη αντιδραστικά αέρια.