Cấu hình bền của khí hiếm là gì

Các nguyên tố khí hiếm thuộc vào nhóm VIIIA trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố và gồm có: heli [He], neon [Ne], agon [Ar], kripton [Kr], xenon [Xe] và radon [Rn]. Các nguyên tử khí hiếm có lớp vỏ ngoài cùng là ns2np6 đã điền đủ electron. Cấu hình electron này rất bền như đã thấy qua năng lượng ion hóa cao của các khí hiếm, nhất là của những khí hiếm nhẹ. Chính lí thuyết cổ điển về liên kết ion và liên kết cộng hóa trị đều đã được xây dựng xuất phát từ tính bền của cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm.

Chi tiết khái niệm

1. Tính chất vật lí

Do có cấu hình electron bền, khí hiềm gồm những phân tử đơn nguyên tử. Điều đó đã được xác định qua tỉ số của các nhiệt dung phân tử ở áp suất không đổi và thể tích không đổi Cp/Cv tỉ số này bằng 1,6666 đối với các khí đơn nguyên tử.

Bạn đang xem: Cấu trúc electron bền của khí hiếm là

Tất cả các khí hiếm đều không có màu và mùi. Chúng rất khó hóa lỏng và hóa rắn vì giữa các phân tử [nguyên tử] khí hiếm chỉ có lực Van de Van rất yếu.

Một số tính chất vật lí của khí hiếm

Một số tính chất vật lí của các nguyên tố khí hiếm

Từ heli đến radon, khối lượng phân tử và khả năng bị cực hóa của phân tử tăng lên làm cho lực Van de van tăng lên, nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các khí hiếm tăng lên. Trong các khí hiếm, heli có nhiệt độ sôi thấp nhất nên heli lỏng thường được dùng để tạo những nhiệt độ rất thấp trong các công trình nghiên cứu lí hóa học. Khác với các khí hiếm khác, heli lỏng có hai dạng: heli I tồn tại ở trên nhiệt độ 2172K, có những đặc tính bất thường không có ở bất cứ chất lỏng nào khác. Heli II có độ dẫn nhiệt rất lớn, gấp 800 lần độ dẫn nhiệt của đồng ở nhiệt độ thường, có độ nhớt rất bé, gần bằng 1/1000 độ nhớt của khí hidro và có thể tạo nên những màng mỏng có bề dày chỉ vài trăm nguyên tử, chảy được qua các ống rất nhỏ hay các khe rất hẹp mà không cần phải bơm vì không có ma sát gì cả. Một số nhà nghiên cứu coi heli II như là trạng thái thứ tư của chất. Hiện nay người ta cũng chưa giải thích được tính chất bất thường đó của heli II.

Heli rắn có mạng lưới lục phương giống như hidro rắn còn các nguyên tố khí hiếm khác ở trạng thái rắn có mạng lưới lập phương tâm diện.

Các khí hiếm tương đối dễ tan trong nước và độ tan tăng lên dần từ heli đến radon. Trong các dung môi hữu cơ như rượu, benzen, độ tan của các khí hiếm còn lớn hơn. Các khí hiếm dễ dàng bị than hấp phụ ở nhiệt độ thấp và khả năng bị hấp phụ đó tăng lên theo chiều tăng của khối lượng phân tử. Khi đun nóng dần, các khí hiếm đã được hấp phụ lần lượt thoát ra theo thứ tự ngược lại. Dựa vào tính chất này người ta dùng than hoạt tính để tách riêng các khí hiếm ra khỏi nhau.

Ở trong ống phóng điện, khí hiếm tạo ra các màu đặc trưng: vàng [heli], đỏ [neon], lam nhạt hơi đỏ [Agon], tím [kripton] và lam [xenon]. Trong thực tế neon được dùng để nạp vào bóng đèn quảng cáo và bóng đèn báo hiệu ở sân bay và biển.

Xem thêm: Số Oxi Hóa Của Cl Trong Cl2 Là, Tính Chất Của Clo

2. Tính chất hóa học

Trong một thời gian dài trước đây người ta coi các khí hiếm là những nguyên tố không có khả năng tạo thành những hợp chất hóa học bền, nghĩa là trơ và chúng được gọi là khí trơ hoặc khí quý. Những hidrat của khí hiếm có thành phần gần với X.6H2O [X = Ne, Ar, Kr và Xe] được tạo nên ở nhiệt độ thấp và dưới áp suất cao không phải là hợp chất hóa học thực sự mà là một loại hợp chất bao giống như hidrat của các halogen. Những hidrat của khí hiếm rất kém bền và độ bền tăng lên từ Ne và Xe. Tuy nhiên đến gần đây quan niệm về tính trơ tuyệt đối của các nguyên tố khí hiếm hầu như không còn nữa. Xuất phát từ chỗ năng lượng ion hóa thì các nguyên tố khí hiếm nặng như Kr, Xe và Rn có nhiều hơn khả năng tạo thành hợp chất. Dựa vào độ âm điện thì những nguyên tố có khả năng tạo thành hợp chất với khí hiếm phải là flo, oxi và clo. Radom là nguyên tố phóng xạ, các hợp chất của nó chưa được nghiên cứu nhiều. Thực tế những hợp chất của khí hiếm đã được biết chủ yếu là hợp chất của xenon với flo và oxi. Kripton tạo nên một số hợp chất ít hơn và kém bền hơn. Đối với heli là một trong những nguyên tố hiếm nhất, gần đây có những thông báo cho biết có những hợp chất như HgHe10.WHe2 được tạo nên ở trong ống phóng điện.

Tìm hiểu thêm Khí hiếm

Năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người [thí dụ như năng lượng Mặt Trời] hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục [thí dụ như năng lượng sinh khối] trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trên Trái Đất.

Khí hiếm với các tên gọi khí quý hay khí trơ là nhóm những nguyên tố hóa học nằm trong nhóm nguyên tố 18. Trước đây gọi khí trơ hiếm này là nhóm 0 nằm trong bảng tuần hoàn. Cùng Migco tìm hiểu khí trơ là gì, khí hiếm là gì, ứng dụng của các loại khí hiếm.

Nhóm khí hiếm có bao nhiêu nguyên tố? Chuỗi nguyên tố hóa học này bao gồm heli, neon, agon, xenon, krypton, radon và ununocti. Ngoài ra, nguyên tố ununquadi thuộc nhóm 14 cũng thể hiện các đặc điểm giống như khí hiếm. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu đặc tính, ứng dụng của nhóm khí hiếm này nhé.

Migco cung cấp các loại khí hiếm hay khí trơ trong bảng tuần hoàn với độ tinh khiết cao. Giá bán khí hiếm cạnh tranh trên thị trường và nhận giao hàng toàn quốc.

Khí hiếm là gì và Khí trơ là gì?

• Khí hiếm được gọi là khí quý hoặc là khí trơ là các nguyên tố hóa học thuộc nhóm nguyên tố 18 trong bảng tuần hoàn.
• Chuỗi các nguyên tố khí hiếm trong bảng tuần hoàn: heli, neon [ Ne], argon [ Ar], krypton [Kr], xenon [Xe], radon[ Rn].

• Khả năng xảy ra những phản ứng hóa học giữa khí trơ hiếm và các nguyên tố khác là rất thấp. Vì vậy, các khí hiếm ngày càng trở nên hiếm hơn và cạn kiệt dần theo thời gian do chúng không có khả năng tái tạo.

Đặc điểm của nhóm khí hiếm:

• Như đã nhắc ở trên thì các nguyên tố khí hiếm thường không phản ứng chỉ ngoại trừ những điều kiện rất đặc biệt.
• Sự trơ của khí hiếm trong khí quyển làm cho chúng thích hợp ứng dụng không cho phép tạo ra những phản ứng.
• Độ trơ cao của nhóm khí hiếm có thể được giải thích bởi những lý thuyết hiện đại về cấu trúc nguyên tử. Vỏ ngoài của các electron hóa trị khí trơ được xem là “đầy đủ” nên chúng ít có khuynh hướng tiếp xúc tham gia vào những phản ứng hóa học.
• Các điểm nóng chảy và sôi của khí trơ gần nhau với mức chênh lệch không đến 10°C [18 ° F]. Nghĩa là các khí này chỉ tồn tại dạng lỏng ở một phạm vi nhiệt độ nhỏ.
• Neon, Argon, khí Krypton, và Xenon do con người thu được từ không khí. Trong các nhà máy tách không khí sử dụng 2 phương pháp hoá lỏng và phương pháp chưng cất phân đoạn.
• Helium hiện nay được khai thác từ các mỏ khí tự nhiên với nồng độ helium cao bằng cách sử dụng các kỹ thuật tách khí lạnh.
• Radon thì thường được phân lập do các hợp chất radium bị phân rã phóng xạ.

Ứng dụng của khí hiếm, khí trơ là gì

Các khí trơ này được ứng dụng nhiều trong các hoạt động cuộc sống hàng ngày, quá trình sản xuất công nghiệp. Nhất là trong những ứng dụng công nghệ làm sáng, phát sáng bóng đèn, giúp duy trì tuổi thọ sợi tóc bóng đèn và tạo ra màu sắc đẹp khác nhau…

Những tác dụng phổ biến của khí hiếm trong thực tế như: Đèn hồ quang, dùng trong khinh khí cầu, cho máy chụp cộng hưởng từ, những ký hiệu phát sáng hay chất làm lạnh và xạ trị

Khí trơ có tác dụng gì?

Mỗi loại khí trơ sẽ có những ứng dụng cụ thể khác nhau. Để biết rõ ứng dụng của từng loại khí hiếm, quý khách hàng có thể tham khảo chi tiết trong từng chất khí hiếm dưới đây.

* Xenon:

• Hoạt tính thấp phát ra các luồng ánh sáng đa màu sắc khi sử dụng trong những loại bóng đèn không xả khí
• Được sử dụng để làm khí gây mê toàn phần
• Ứng dụng khí hiếm xenon trong năng lượng hạt nhân
• Xenon là tác nhân oxi hóa trong hóa phân tích
• Ứng dụng nó trong tinh thể học protein

Khí Xeon Tinh Khiết

* Neon

• Ứng dụng trong đèn chỉ thị điện cao thế, bóng đèn không xả khí
• Thu lôi
• Ứng dụng để tạo laser khí
• Sử dụng trong công nghệ làm mát hay chuyển nhiệt khi luyện kim

* Krypton

• Ứng dụng tạo ra laser florua krypton

*  Argon

• Ứng dụng bóng đèn không xả khí, ngăn cản dây tóc vonfram dù nóng không bị oxy hoá

* Helium

• Ứng dụng trong công nghệ làm mát, dùng chuyển nhiệt khi luyện kim…
• Sử dụng trong khí thở của những người thợ lặn biển sâu [heliox] để ngăn ngừa độc tính của khí oxy, nitơ và cacbon đioxit.
• Khí Helium lỏng ứng dụng trong điều trị hen suyễn và chữa các bệnh về hô hấp.
• Kinh khí cầu, bong bóng có thể bay lên không trung được chính là nhờ vào Khí heli. Heli còn xuất hiện trong các chương trình ảo thuật dùng thay đổi giọng nói

* Khí Radon:

• Sử dụng trong quá trình xạ trị kiểm soát và tiêu diệt những tế bào ung thư…

Thực trạng khí hiếm hiện nay dễ thấy là được ứng dụng rộng rãi, tuy nhiên chúng cạn kiệt dần do không tự tái tạo được nên giá trị của khí hiếm cũng tăng.

Vì thế nhu cầu khí hiếm ngày càng tăng nên nhiều đơn vị đã chọn bán nguồn hàng khí hiếm kém chất lượng và uy tín. Các bạn cần lựa chọn nhà cung cấp khí công nghiệp uy tín chuyên nghiệp để mua được các sản phẩm chất lượng, đáp ứng được về yêu cầu sử dụng.

MIGCO – địa chỉ bán khí trơ, khí hiếm uy tín:

Chúng tôi đã hoạt động lâu năm trong ngành công nghiệp khí, MIGCO hiện nay chuyên cung cấp các sản phẩm khí tinh khiết và thiết bị ngành khí.

Sản phẩm bình khí hiếm được nhập khẩu trực tiếp từ những tập đoàn hàng đầu  thế giới. Chính điều này làm giảm giá thành sản phẩm xuống nhưng vẫn đảm bảo chất lượng.

Cam đoan đáp ứng được các yêu cầu của người tiêu dùng về chất lượng sản phẩm khí, giá thành khí trơ, chất lượng dịch vụ…. Công ty MIG chúng tôi tự hào trở thành nhà cung cấp khí hiếm uy tín tại TPHCM.

>> Xem ngay các loại khí hiếm do Migco cung cấp tại đây: Khí hiếm