Transcript Gazy_szlachetne

GAZY SZLACHETNE
HEL
ZASTOSOWANIE
NEON
ZASTOSOWANIE
ARGON
ZASTOSOWANIE
KRYPTON
ZASTOSOWANIE
KSENON
ZASTOSOWANIE
RADON
ZASTOSOWANIE
Wykonawca: Mateusz Dąbała kl. Ic
KONIEC
HEL
Hel (He) – pierwiastek chemiczny, z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Jest po
wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we
wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach.
Hel na Ziemi występuje głównie w atmosferze. W litosferze hel występuje w niektórych
złożach gazu ziemnego. Praktycznie cały hel, który mógł pierwotne istnieć na Ziemi, nie
mogąc związać się z żadnym innym pierwiastkiem, jako bardzo lekki opuścił atmosferę Ziemi.
Hel jest najmniej aktywnym pierwiastkiem chemicznym, z bardzo wysoką energią jonizacji.
Nie udało się z nim uzyskać żadnego trwałego związku chemicznego. Nie ma żadnego
znaczenia biologicznego.
Hel świecący w silnym polu
elektrycznym.
MENU
ZASTOSOWANIE HELU
•
Hel w postaci ciekłej jest używany do chłodzenia tam, gdzie potrzebne są bardzo niskie
temperatury, ze względu na jego bardzo niską temperaturę wrzenia. Stosuje się go m.in. do
chłodzenia nadprzewodników.
•
Jako najlżejszy gaz bezpieczny (niepalny) był stosowany do wypełniania statków
powietrznych lżejszych od powietrza, czyli aerostatów (balony, sterowce).
•
Ze względu na niską rozpuszczalność w osoczu krwi, używany jest jako składnik mieszanki
do oddychania w głębokim nurkowaniu.
•
Hel dostarczony do płuc powoduje zmianę wysokości głosu – dzieje się tak, ponieważ
częstość drgań w komorze rezonansowej, jaką jest ośrodek mowy, ściśle zależy od gęstości
ośrodka, w którym te drgania zachodzą (prędkość dźwięku w helu jest ok. 3 razy większa niż
w powietrzu).
•
Hipotetycznie izotop 3He może zostać wykorzystany w kontrolowanej reakcji termojądrowej
z deuterem do uzyskiwania energii bez powstawania niepożądanych odpadów
promieniotwórczych. Na Ziemi 3He występuje jedynie śladowo, natomiast znaczne ilości
tego izotopu występować mogą w gruncie księżycowym, w związku z czym rozważane są
projekty jego wydobycia i transportu z Księżyca na Ziemię.
MENU
NEON
Neon (Ne) – pierwiastek chemiczny z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Stabilne
izotopy neonu to 20Ne, 21Ne i 22Ne. Jest to bezwonny i bezbarwny gaz. Stosuje się go do wypełniania
lamp neonowych, jako tańszy od helu środek chłodniczy oraz w laserach.
Neon nie ma żadnego znaczenia biologicznego.
Pierwiastek został odkryty przez brytyjskich chemików sir Wiliama Ramsaya i Morrisa W. Traversa
w 1898 roku. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego neos, co oznacza nowy.
Neon jest gazem szlachetnym i dlatego długo uważano, że nie może tworzyć żadnych związków
chemicznych. Jednak w 2003 roku udowodniono metodami spektroskopowymi istnienie jonów Ne +,
(NeAr)+, (NeH)+, i (HeNe+). Neon posiada też zdolność tworzenia niestabilnych hydratów.
Neon świecący w silnym polu
elektrycznym
MENU
ZASTOSOWANIE NEONU
•
Technika oświetleniowa – neon wykorzystuje się w lampach jarzeniowych. Świeci on
na kolor pomarańczowy.
•
Elektronika – w ekranach telewizorów plazmowych wykorzystuje się właściwości
neonu lub ksenonu, które zmieniają się pod wpływem wysokiego napięcia.
•
Neon służy do chłodzenia urządzeń, używanych do prac w temperaturach bliskich zeru
bezwzględnemu (-273°C).
•
Służy on do napełniania żarówek o dużej mocy.
•
Stosowany jest jako gaz ochronny przy wytopie i spawaniu niektórych metali (tytanu,
cynku, magnezu) i stopów (stali nierdzewnej).
MENU
ARGON
Argon (Ar) – pierwiastek chemiczny będący gazem szlachetnym. Jest praktycznie
niereaktywny i nie ma żadnego znaczenia biologicznego, jest także jednym ze składników
powietrza. Argon wyodrębnili i zidentyfikowali Lord Rayleigh i sir William Ramsay w 1894
roku.
Izotopy stabilne to 36Ar, 38Ar i 40Ar.
Występujący na Ziemi argon ma wyższą masę atomową niż następny po nim potas. Jest to
spowodowane tym, że nietrwały izotop potasu 40K przechodzi w argon (prawie cały argon na
Ziemi pochodzi właśnie z tego źródła), natomiast dominujący izotop potasu 39K jest stabilny.
Skroplenie argonu (a także jego zestalenie) zostało dokonane po raz pierwszy przez polskiego
fizyka i chemika, profesora UJ w Krakowie Karola Olszewskiego w 1895 roku.
Argon świecący w silnym polu elektrycznym
MENU
ZASTOSOWANIE ARGONU
•
Argon jest wykorzystywany do procesów chemicznych potrzebujących niereaktywnej
atmosfery, jeśli nawet atmosfera azotu byłaby zbyt reaktywna. Z tego samego powodu jest
jednym z podstawowych gazów (obok dwutlenku węgla) stosowanych w spawaniu w
atmosferze ochronnej. Jego zaletą jako atmosfery ochronnej jest też jego większa gęstość od
gęstości powietrza, dzięki czemu nie jest wypierany z nieszczelnej aparatury, lecz "ściele" się na
jej dnie.
•
Używa się go też w żarówkach, a dzięki niższej od powietrza przewodności cieplnej, podobnie
jak krypton, wykorzystywany jest do wypełniania szyb zespolonych w nowoczesnych oknach.
•
Argonem są wypełniane dyski twarde komputerów, w celu mniejszego zużycia się talerzy i
głowicy czytającej.
MENU
KRYPTON
Krypton (Kr) – pierwiastek chemiczny, z grupy helowców w układzie okresowym. Jest to
bezbarwny, praktycznie niereaktywny gaz.
Został odkryty w roku 1898 przez W. Ramsaya i M.W. Traversa. Nazwa pochodzi od
greckiego kryptos – ukryty.
Występuje w atmosferze ziemskiej oraz jest obecny jako jeden z produktów rozpadu
promieniotwórczego przy złożach rud uranu i plutonu. Nie ma znaczenia biologicznego.
Trwałe są izotopy: 78, 80, 82, 83, 84 i 86.
Krypton jest bardzo słabo reaktywny, podobnie jak inne gazy szlachetne. Reaguje tylko z
gazowym fluorem pod wysokim ciśnieniem, tworząc fluorki kryptonu.
Izotop 86Kr ma pomarańczowo-czerwoną linię w widmie atomowym. Długość fali
elektromagnetycznej tej linii stanowiła do roku 1983 wzorzec metra w systemie SI, według
wzoru: 1 metr = 1650763,73 długości fali tej linii.
Krypton świecący w silnym polu
elektrycznym.
MENU
ZASTOSOWANIE KRYPTONU
•
Dzięki niskiej przewodności cieplnej, podobnie jak argon, wykorzystywany jest do wypełniania
żarówek i szyb zespolonych w nowoczesnych oknach.
•
Inne jego praktyczne zastosowanie to wyszukiwanie rud uranu, jako że jest jednym z częstych
produktów jego rozszczepienia.
•
Technika oświetleniowa – krypton wykorzystuje się w lampach jarzeniowych. Świeci na kolor
biały.
•
Przemysł lotniczy – lampy stroboskopowe wypełnione kryptonem wykorzystuje się na pasach
startowych lotnisk.
MENU
KSENON
Ksenon (Xe) – pierwiastek chemiczny z grupy gazów szlachetnych w układzie
okresowym.
Nazwa pochodzi z gr. ksénos 'dziwny', 'obcy'. Został odkryty w 1898 r. przez W. Ramsaya
i Morrisa Traversa jako pozostałość po frakcjonowanej destylacji skroplonego kryptonu.
Ksenon w warunkach normalnych jest gazem bezbarwnym i bezwonnym. W stanie
wolnym występuje w postaci pojedynczych atomów. Zaliczany jest do pierwiastków
chemicznie biernych, ale w specjalnych warunkach tworzy związki z fluorem i tlenem,
np. H6XeO6), a już w temp. pokojowej związek jonowy XePtF6.
Ksenon świecący w silnym polu elektrycznym
MENU
ZASTOSOWANIE KSENONU
•
Silniki jonowe - ze względu na dosyć wysoką masę atomową, niską energię jonizacji oraz
duży przekrój czynny, wykorzystywany jest w silniku jonowym.
•
Optyka i oświetlenie - stosowany jest również do wypełniania lamp błyskowych, żarówek
dużej mocy i jarzeniówek.
•
Medycyna - może znaleźć także zastosowanie w medycynie, ponieważ podawany drogą
wziewną chroni komórki nerwowe w mózgu i rdzeniu kręgowym przed obumieraniem (np.
po urazie czy udarze mózgu).
•
Energetyka jądrowa - izotop Xe-135 jest jednym z produktów ubocznych rozpadu paliwa
uranowego w reaktorach atomowych. Jednocześnie jest silnym pochłaniaczem neutronów,
co oznacza że wpływa hamująco na przebieg reakcji łańcuchowej. Nagromadzenie Xe-135
w paliwie, zwane zatruciem ksenonowym, powoduje krótkotrwały ale znaczny spadek mocy
reaktora. Jeśli nie jest poprawnie zidentyfikowane, może prowadzić do błędnych i
niebezpiecznych decyzji operatorów reaktora. Nierozpoznane zatrucie ksenonowe było
jedną z przyczyn katastrofy w Czarnobylu.
MENU
RADON
Radon (Rn) – pierwiastek chemiczny z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym.
Został odkryty w 1900 roku przez Friedricha Dorna. Początkowo był nazywany "emanacją"
(symbol Em), proponowano dla niego także nazwę "niton" (Nt). Niektóre jego izotopy nosiły
własne nazwy, pochodzące od pierwiastków z których powstały, jak 222Rn – "radon", 220Rn –
"toron" (symbol Tn) lub 219Rn – "aktynon" (An). Dopiero po roku 1923 przyjęto jako
obowiązującą nazwę najtrwalszego izotopu.
Radon jest bezbarwnym, bezwonnym radioaktywnym gazem szlachetnym. Występuje naturalnie,
jako produkt rozpadu radu, który z kolei powstaje z obecnego w przyrodzie w sporych ilościach
uranu. Jego najstabilniejszy izotop, 222Rn, ma okres połowicznego rozpadu 3,8 dnia i jest
stosowany w radioterapii.
Właściwości chemiczne radonu są stosunkowo słabo znane, ze względu na jego wysoką
radioaktywność. Radon należy do grupy gazów szlachetnych, które z definicji powinny być
chemicznie obojętne. Mimo to znanych jest kilka jego związków na różnych stopniach utlenienia.
Są to m.in. fluorki RnF2, RnF4, RnF6 oraz chlorek RnCl4. Ze względu na nietrwałość samego
radonu nie mają one żadnych zastosowań.
MENU
ZASTOSOWANIE RADONU
•
Medycyna – radon jest pierwiastkiem stosowanym w medycynie – naturalnie
występujące wody radonowe stosuje się do kąpieli w rehabilitacji chorób
narządów ruchu, zarówno tych pourazowych jak i reumatycznych. Kąpiele
radonowe stosowane są też dla leczenia cukrzycy, chorób stawów, chorób
tarczycy oraz schorzeń ginekologicznych i andrologicznych.
•
Geologia – radon odgrywa dużą rolę w poszukiwaniu rud uranu.
MENU