Hej! Przygotowujesz się do egzaminu z chemii? Świetnie! Dziś omówimy sobie, dlaczego gazy szlachetne są tak mało aktywne chemicznie. To ważny temat, więc skupmy się!
Co to są Gazy Szlachetne?
Gazy szlachetne, inaczej zwane gazami obojętnymi lub aerożarami, to grupa pierwiastków chemicznych umieszczonych w 18 grupie (VIII A) układu okresowego. Należą do nich: hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn).
Pamiętaj o tych nazwach! To podstawa do zrozumienia dalszej części materiału.
Budowa Atomowa Gazów Szlachetnych
Kluczem do zrozumienia braku reaktywności gazów szlachetnych jest ich budowa atomowa. Przyjrzyjmy się bliżej konfiguracji elektronowej.
Konfiguracja elektronowa to sposób rozmieszczenia elektronów na powłokach elektronowych atomu. To ona determinuje właściwości chemiczne pierwiastka.
Atomy gazów szlachetnych charakteryzują się *pełną* zewnętrzną powłoką elektronową. To oznacza, że mają maksymalną możliwą liczbę elektronów na tej powłoce. Dla helu (He) to 2 elektrony (dublet), a dla pozostałych gazów szlachetnych - 8 elektronów (oktet).
Pełna powłoka walencyjna to stan bardzo stabilny energetycznie. Atomy dążą do uzyskania takiej konfiguracji, oddając, przyjmując lub uwspólniając elektrony. Gazy szlachetne już ją posiadają!
Wyjątek: Hel (He)
Hel (He) jest wyjątkiem, ponieważ ma tylko jedną powłokę elektronową (K). Ta powłoka może pomieścić maksymalnie 2 elektrony. Hel ma właśnie 2 elektrony, więc jego powłoka jest *również* pełna i atom jest stabilny.
Reguła Oktetu i Dubletu
Wspomniałem już o tym wcześniej, ale warto to podkreślić. Reguła oktetu mówi, że atomy dążą do uzyskania 8 elektronów na swojej zewnętrznej powłoce elektronowej. Reguła dubletu dotyczy tylko helu i mówi, że atomy dążą do uzyskania 2 elektronów na powłoce walencyjnej.
Gazy szlachetne naturalnie spełniają te reguły, więc nie potrzebują wchodzić w reakcje chemiczne, aby osiągnąć stan stabilności.
Energia Jonizacji Gazów Szlachetnych
Kolejnym ważnym czynnikiem jest energia jonizacji. To energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu. Gazy szlachetne mają bardzo *wysoką* energię jonizacji.
Dlaczego? Ponieważ ich pełna powłoka walencyjna jest bardzo stabilna, a oderwanie elektronu wymaga dużej ilości energii. To dodatkowo utrudnia tworzenie związków chemicznych.
Elektroujemność Gazów Szlachetnych
Elektroujemność to zdolność atomu do przyciągania elektronów w wiązaniu chemicznym. Gazy szlachetne mają *bardzo niską* elektroujemność (tradycyjnie uznawano, że elektroujemność gazów szlachetnych wynosi 0). Oznacza to, że nie mają tendencji do przyciągania elektronów do siebie.
Ponieważ nie chcą oddawać elektronów (wysoka energia jonizacji) ani przyciągać elektronów (niska elektroujemność), są mało aktywne chemicznie.
Wyjątki od Reguły: Związki Gazów Szlachetnych
Mimo swojej małej aktywności chemicznej, niektóre gazy szlachetne, zwłaszcza ksenon (Xe), krypton (Kr) i radon (Rn), mogą tworzyć związki chemiczne z bardzo elektroujemnymi pierwiastkami, takimi jak fluor (F) i tlen (O). Przykładem jest fluorek ksenonu (XeF4).
Te związki są jednak tworzone w specyficznych warunkach i są na ogół nietrwałe. Potwierdzają one jednak, że nawet gazy szlachetne, pod wpływem odpowiednich czynników, mogą wejść w reakcje.
Hel (He) i Neon (Ne) są praktycznie niereaktywne i nie tworzą stabilnych związków chemicznych.
Podsumowanie
Podsumujmy najważniejsze punkty, abyś dobrze zapamiętał/a materiał:
- Gazy szlachetne to pierwiastki z 18 grupy układu okresowego.
- Mają *pełną* zewnętrzną powłokę elektronową (oktet lub dublet).
- Spełniają regułę oktetu (z wyjątkiem helu, który spełnia regułę dubletu).
- Mają bardzo *wysoką* energię jonizacji.
- Mają *bardzo niską* elektroujemność.
- Dlatego są *mało aktywne* chemicznie.
- Niektóre gazy szlachetne (Xe, Kr, Rn) mogą tworzyć związki z fluorem i tlenem w specyficznych warunkach.
Pamiętaj o tych punktach, a na egzaminie na pewno sobie poradzisz! Powodzenia!
