Wat zijn de edelgassen?
De edelgassen, soms de inerte gassen genoemd, zijn elementen die de 18e groep van het periodiek systeem vormen. Elementen in groepen op het periodiek systeem hebben de neiging veel chemische eigenschappen te delen. De edelgassen missen bijvoorbeeld meestal elke kleur of geur; zijn niet brandbaar; en het is in de meeste gevallen onwaarschijnlijk dat ze chemische reacties aangaan. Al deze eigenschappen zijn specifiek van toepassing in normale temperatuur- en drukomstandigheden, omdat verschillende eigenschappen kunnen ontstaan in extreme temperatuur- of drukomstandigheden. Bij extreem lage temperatuur en hoge druk worden bijvoorbeeld leden van groep 18 vloeibaar en kunnen worden gebruikt als krachtige cryogene koelmiddelen.
De eerste zes edelgassen in groep 18 komen in de natuur voor en sommige behoren tot de meest voorkomende elementen die de mens kent. Helium en neon, de eerste twee edelgassen, zijn de tweede en vierde meest voorkomende elementen in het bekende universum. Elk opeenvolgend edelgas is minder gangbaar van aard dan het voorgaande. De overvloed van de gassen op aarde weerspiegelt echter niet hun relatieve overvloed in de rest van het bekende universum. Helium is bijvoorbeeld het tweede meest voorkomende element in het bekende universum, maar alleen het derde meest voorkomende edelgas in de atmosfeer van de aarde.
Een van de meest opvallende eigenschappen van de edelgassen is de lage chemische reactiviteit aangetoond in de meeste omstandigheden. De atomaire eigenschappen van elementen uit groep 18 kunnen worden gebruikt om de lage reactiviteit te verklaren. De edelgassen hebben elk een volledige valentieschil, wat in wezen betekent dat alle beschikbare ruimtes voor elektronen worden ingenomen. Een atoom met een volledige valentie-elektronenhuls heeft geen specifieke neiging om te reageren met andere atomen of moleculen omdat reacties betrekking hebben op het delen of uitwisselen van elektronen. Chemische reacties treden meestal op omdat het delen of uitwisselen van elektronen de betrokken atomen dichter bij een "edelgasconfiguratie" met een volledige valentieschaal brengt - een edelgas heeft al een dergelijke configuratie, dus het is onwaarschijnlijk dat het chemisch reageert.
Veel verschillende wetenschappelijke en industriële processen maken gebruik van verschillende edelgassen. Vloeibaar helium en vloeibaar neon bestaan bijvoorbeeld bij temperaturen nabij het absolute nulpunt, zodat ze kunnen worden gebruikt als krachtige koelmiddelen voor supergeleiders en andere apparaten die alleen bij lage temperaturen werken. Helium wordt ook vaak gemengd met de gassen die duikers gebruiken om te ademen, omdat het niet gemakkelijk door menselijk weefsel wordt opgenomen zoals andere gassen, zoals stikstof. Edelgassen worden ook gebruikt om ballonnen en luchtschepen drijfvermogen te geven, lichten te produceren en als componenten in krachtige lasers.