Quali sono i gas nobili?

I gas nobili, a volte indicati come gas inerti, sono elementi che compongono il 18 ° gruppo della tavola periodica. Gli elementi nei gruppi nella tavola periodica tendono a condividere molte proprietà chimiche. Ad esempio, i gas nobili di solito mancano di qualsiasi colore o odore; non sono infiammabili; e nella maggior parte dei casi è improbabile che si manifestino reazioni chimiche. Tutte queste proprietà si applicano specificamente in condizioni di temperatura e pressione normali, poiché possono emergere proprietà diverse in condizioni di temperatura o pressione estreme. Ad una temperatura estremamente bassa e ad alta pressione, ad esempio, i membri del gruppo 18 diventano liquidi e possono essere usati come potenti refrigeranti criogenici.

I primi sei gas nobili del gruppo 18 si presentano in natura e alcuni di essi sono tra gli elementi più diffusi all'uomo. Elio e neon, i primi due dei gas nobili, sono il secondo e il quarto elemento più diffuso nell'universo conosciuto. Ogni successivo gas nobile ha una natura meno prevalente del precedente. L'abbondanza dei gas sulla Terra non riflette tuttavia le loro abbondanze relative nel resto dell'universo conosciuto. L'elio, ad esempio, è il secondo elemento più diffuso nell'universo conosciuto ma solo il terzo gas nobile più diffuso nell'atmosfera terrestre.

Una delle proprietà più notevoli dei gas nobili è la bassa reattività chimica dimostrata nella maggior parte delle condizioni. Le proprietà atomiche degli elementi del gruppo 18 possono essere utilizzate per spiegare la bassa reattività. I gas nobili hanno ciascuno un guscio di valenza pieno, il che significa essenzialmente che vengono presi tutti gli spazi disponibili per gli elettroni. Un atomo con un guscio elettronico a piena valenza non ha una particolare inclinazione a reagire con altri atomi o molecole perché le reazioni comportano la condivisione o lo scambio di elettroni. Le reazioni chimiche tendono a verificarsi perché la condivisione o lo scambio di elettroni avvicina gli atomi coinvolti a una "configurazione di gas nobile" con un guscio di valenza completo - un gas nobile possiede già una tale configurazione, quindi è improbabile che reagisca chimicamente.

Molti diversi processi scientifici e industriali fanno uso di vari gas nobili. L'elio liquido e il neon liquido, ad esempio, esistono a temperature vicine allo zero assoluto, quindi possono essere utilizzati come potenti refrigeranti per superconduttori e altri dispositivi che funzionano solo a basse temperature. L'elio viene anche comunemente miscelato con i gas utilizzati dai subacquei per la respirazione perché non viene prontamente assorbito dal tessuto umano come lo sono altri gas, come l'azoto. I gas nobili sono anche usati per fornire galleggiabilità a palloni e dirigibili, per produrre luci e come componenti in potenti laser.