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¿Qué gases en química son gases inertes?

Todo lo que vemos en la Tierra está hecho de elementos, y algunos elementos son más reacios que otros a participar en reacciones químicas. Sin embargo, a principios de 1988, un químico estadounidense llamado W. Koch demostró que incluso los elementos más insociables pueden ser inducidos a participar en reacciones químicas. Los elementos que menos gustan de combinar son un grupo de elementos llamados "gases inertes" (el significado original de la palabra "inerte" en inglés es "gas inerte", "inerte" significa "inerte" y "noble" significa "noble"). "). ").

Existen seis tipos de gases inertes, ordenados en orden creciente de peso atómico: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. Normalmente, no se combinan con otros elementos y existen sólo como átomos individuales.

De hecho, estos átomos son indiferentes a la presencia de otros átomos del mismo tipo y ni siquiera están dispuestos a acercarse entre sí para formar un líquido, por lo que no se licuarán a temperatura ambiente. Todos son gases y existen en la atmósfera.

El primer gas noble descubierto fue el argón, detectado en 1894. También es el gas inerte más común y representa el 1% de la atmósfera total. Los otros gases nobles fueron descubiertos unos años más tarde y se encuentran en cantidades muy pequeñas en la Tierra. Cuando un átomo transfiere electrones a otro átomo o comparte electrones con otro átomo, se unen entre sí. Los gases nobles no quieren esto porque los electrones de sus átomos están distribuidos de manera tan uniforme que es imposible cambiar sus posiciones ingresando grandes cantidades de energía.

Los grandes átomos de gases inertes, como el radón, tienen sus electrones más externos (electrones implicados en reacciones químicas) lejos del núcleo. Por tanto, la atracción entre los electrones externos y el núcleo es relativamente débil. Por tanto, el radón es el gas noble más débil. También es más fácil para los químicos obligar al radón a participar en reacciones químicas siempre que creen las condiciones adecuadas.

Los electrones más externos de los átomos más pequeños de los gases nobles están más cerca del núcleo. Estos electrones están fuertemente retenidos, lo que dificulta que sus átomos reaccionen con otros átomos.

De hecho, los químicos han obligado a los gases nobles criptón, xenón y radón, que tienen átomos relativamente grandes, a combinarse con átomos como el flúor y el oxígeno, a los que les gusta especialmente aceptar electrones de otros átomos. Los átomos aún más pequeños de los gases nobles (helio, neón, argón) son tan pequeños que ningún químico ha podido aún combinarlos en reacciones químicas.

El gas noble con átomos más pequeños es el helio. Entre varios elementos, es el elemento menos reactivo y el que tiene menos probabilidades de participar en reacciones químicas. Incluso los propios átomos de helio son extremadamente reacios a combinarse, por lo que la temperatura solo puede volverse líquida cuando la temperatura desciende a 4 K. El helio líquido es el líquido de temperatura más baja que puede existir. Es muy importante para los científicos estudiar las bajas temperaturas.

El helio está presente en la atmósfera sólo en pequeñas cantidades, pero también puede producirse cuando elementos radiactivos como el uranio y el torio se desintegran. Este proceso de acumulación se produce bajo tierra, por lo que en algunos pozos petroleros se puede producir helio. Este recurso es limitado pero aún no se ha agotado.

Cada átomo de helio tiene sólo dos electrones y está tan estrechamente unido al núcleo de helio que capturar uno de los electrones requiere más energía que capturar cualquier otro átomo. Ante restricciones tan estrictas, ¿pueden los átomos de helio ceder un electrón o compartirlo con otros átomos para producir una reacción química?

Para calcular el comportamiento de los electrones, los químicos utilizan un sistema matemático llamado mecánica cuántica, que fue creado en la década de 1920. El químico Kirk aplicó sus principios al estudio del helio. Por ejemplo, supongamos que un átomo de berilio (que tiene cuatro electrones) reacciona con un átomo de oxígeno (que tiene ocho electrones). Durante el proceso de enlace químico, el átomo de berilio cede dos electrones al átomo de oxígeno, lo que hace que se unan. Los resultados de los cálculos de la mecánica cuántica muestran que la probabilidad de que aparezca un electrón en el lado de un átomo de berilio opuesto al átomo de oxígeno es muy pequeña.

Según las ecuaciones de la mecánica cuántica, si interviene un átomo de helio. Comparte dos electrones con el lado del átomo de berilio donde es muy poco probable que se produzcan electrones, formando un compuesto de helio-berilio-oxígeno.

Hasta ahora, ninguna otra reacción de combinación atómica ha producido las condiciones para capturar átomos de helio, e incluso helio-berilio-oxígeno sólo pueden combinarse a temperaturas lo suficientemente altas como para licuar el aire. Ahora es el momento de que los químicos estudien sustancias a temperaturas extremadamente bajas para ver si realmente pueden probar la teoría en la práctica y obligar al helio a participar en reacciones de combinación química, derrotando así a este elemento tan inerte.

Existen seis tipos de gases inertes, ordenados en orden creciente de peso atómico: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón.

Los elementos que menos gustan de combinar son un grupo llamado “gases nobles” (el significado original de la palabra “inerte” en inglés es “noble”).

O "noble", "perezoso" significa "perezoso", "noble" significa "noble"), estos elementos son consistentes con sus cualidades arrogantes y exclusivas.

Elemento Guan).

Normalmente no se combinan con otros elementos y sólo existen como átomos individuales. De hecho, estos átomos también son indiferentes a la presencia de otros átomos de su tipo.

No les importa, ni siquiera quieren acercarse lo suficiente entre sí para formar un líquido, por lo que no se licuarán a temperatura ambiente. Los átomos de gases nobles más grandes, como el radón, tienen sus electrones más externos (electrones involucrados en reacciones químicas) lejos del núcleo. Por tanto, la atracción entre los electrones externos y el núcleo es relativamente débil. Por tanto, el radón es el gas noble más débil. También es más fácil para los químicos obligar al radón a participar en reacciones químicas siempre que creen las condiciones adecuadas. Los átomos más pequeños de los gases nobles tienen sus electrones más externos más cerca del núcleo.

Estos electrones están fuertemente retenidos, lo que dificulta que sus átomos reaccionen con otros átomos. De hecho, los químicos han obligado a los gases nobles criptón, xenón y radón, que tienen átomos relativamente grandes, a combinarse con átomos como el flúor y el oxígeno, a los que les gusta especialmente aceptar electrones de otros átomos. Los átomos aún más pequeños de los gases nobles (helio, neón, argón) son tan pequeños que ningún químico ha podido aún combinarlos en reacciones químicas.

El gas noble con átomos más pequeños es el helio. Entre varios elementos, es el elemento menos reactivo y el que tiene menos probabilidades de participar en reacciones químicas. Incluso los propios átomos de helio son extremadamente reacios.

Significa que no puede convertirse en líquido hasta que la temperatura baje a 4K. El helio líquido es el líquido de temperatura más baja que puede existir y es muy importante para los científicos estudiar las bajas temperaturas.

El helio está presente en la atmósfera sólo en pequeñas cantidades, pero también puede producirse cuando elementos radiactivos como el uranio y el torio se desintegran. Este proceso de acumulación ocurre bajo tierra y puede producir helio en algunos pozos petroleros. Este recurso es limitado pero aún no se ha agotado.

Cada átomo de helio tiene sólo dos electrones y está tan estrechamente unido al núcleo de helio que capturar uno de los electrones requiere más energía que cualquier otro átomo.

Cantidad. Ante restricciones tan estrictas, ¿pueden los átomos de helio ceder un electrón o compartirlo con otros átomos para producir una reacción química?

Para calcular el comportamiento de los electrones, los químicos utilizan un sistema matemático llamado mecánica cuántica, que fue creado en la década de 1920. El químico Kirk aplicó sus principios.

Investigación sobre el helio. Por ejemplo, supongamos que un átomo de berilio (que tiene cuatro electrones) reacciona con un átomo de oxígeno (que tiene ocho electrones). Durante el proceso de enlace químico, el átomo de berilio cede dos electrones al átomo de oxígeno, lo que hace que se unan. Los resultados de los cálculos de la mecánica cuántica muestran que la probabilidad de que aparezca un electrón en el lado de un átomo de berilio opuesto al átomo de oxígeno es muy pequeña.

Según las ecuaciones de la mecánica cuántica, si interviene un átomo de helio. Compartirá dos electrones con el lado del átomo de berilio que tiene una probabilidad muy baja de electrones, formando helio-berilio-oxígeno.

Compuestos.

Hasta ahora, ninguna otra reacción de combinación atómica ha producido las condiciones para capturar átomos de helio, e incluso helio-berilio-oxígeno sólo pueden combinarse a temperaturas lo suficientemente altas como para licuar el aire.

Ahora es el momento de que los químicos estudien sustancias a temperaturas extremadamente bajas para ver si realmente pueden probar la teoría en la práctica y obligar al helio a participar en reacciones de combinación química, derrotando así a este elemento tan inerte.

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