希ガスとは

不活性ガスとも呼ばれる希ガスは、周期表の18番目のグループを構成する元素です。 周期表のグループの要素は、多くの化学的性質を共有する傾向があります。 たとえば、希ガスには通常、色や臭いがありません。 可燃性ではありません。 そして、ほとんどの場合、化学反応を起こす可能性は低いです。 これらのプロパティはすべて、極端な温度または圧力条件では異なるプロパティが出現する可能性があるため、通常の温度および圧力条件で特に適用されます。 たとえば、極低温と高圧では、グループ18のメンバーは液体になり、強力な極低温冷媒として使用できます。

グループ18の最初の6種類の希ガスは自然界に存在し、その一部は人間に知られている最も一般的な元素です。 希ガスの最初の2つであるヘリウムとネオンは、既知の宇宙で2番目と4番目に多い元素です。 連続する各希ガスは、その性質が前のものよりも少なくなっています。 ただし、地球上のガスの量は、既知の宇宙の残りの部分の相対的な量を反映していません。 たとえば、ヘリウムは、既知の宇宙で2番目に多い元素ですが、地球大気中では3番目に多い希ガスです。

希ガスの最も注目すべき特性の1つは、ほとんどの条件で実証された低い化学反応性です。 18族元素の原子特性を使用して、反応性が低いことを説明できます。 希ガスはそれぞれ完全な原子価シェルを持ち、本質的には、電子に利用可能なすべてのスペースが使用されます。 反応は電子の共有または交換を伴うため、完全な価電子殻を持つ原子は、他の原子または分子と反応する特定の傾向はありません。 電子の共有または交換により、原子が完全な原子価シェルを持つ「希ガス配置」に近づくため、化学反応が発生する傾向があります。希ガスはすでにそのような配置を持っているため、化学的に反応する可能性は低いです。

多くの異なる科学的および産業的プロセスは、さまざまな希ガスを利用しています。 たとえば、液体ヘリウムと液体ネオンは絶対零度近くの温度で存在するため、超伝導体や低温でのみ機能するその他のデバイスの強力な冷媒として使用できます。 ヘリウムは、ダイバーが呼吸に使用するガスと一般的に混合されます。これは、ヘリウムは、窒素などの他のガスのように人間の組織に容易に吸収されないためです。 希ガスは、気球や飛行船に浮力を与えたり、ライトを生成したり、強力なレーザーのコンポーネントとして使用したりします。