Инертные газы
Другие рефераты
Британская Международная Школа
Реферат по химии
“Инертные газы и их свойства”
Ученика 9б класса
Соколенко Алексея
Руководитель:
Чернышева И.В.
Москва
2003
Содержание:
I Вступление……………………………………………………………………………2
1. Инертные газы – элементы VIIIА группы……………………………………...2
2. Аргон на земле и во вселенной………………………………………………….5
II История открытия газов…………………………………………………..................7
2.1 Аргон………………………………………………………………………………7
2.2 Гелий…………………..…………………………………………………………..8
2.3 Криптон………………………………………………………..…………………..9
2.4 Неон……………………………………………………………..…………………9
2.5 Ксенон……………………………………………………………….…………….9
2.6 Радон………………………………………………………………..…………….10
III Свойства инертных газов и их соединений…………………………………….....10
3.1 Физические свойства инертных газов………………………………………….10
3.2 Химические свойства инертных газов……………………………………….....11
3.3 Получение Аргона…………………………………………………...…………..14
3.4 Физиологические свойства инертных газов……………………………………15
IV Применение инертных газов…………………………………………………..…..16
Список использованной литературы………………………………………………....18
I Вступление.
Везде и по всюду нас окружает атмосферный воздух. Из чего он состоит?
Ответ не составляет труда: из 78,08 процента азота, 20,9 процента
кислорода, 0,03 процента углекислого газа, 0,00005 процента водорода, около
0,94 процента приходится на долю так называемых инертных газов. Последние
были открыты всего лишь в конце прошлого столетия.
Радон образуется при радиоактивном распаде радия и в ничтожных
количествах встречается в содержащих уран материалах, а также в некоторых
природных водах. Гелий являющийся продуктом радиоактивного ?-распада
элементов, иногда в заметном количества содержится в природном газе и газе,
выделяющемся из нефтяных скважин. В огромных количествах этот элемент
содержится на Солнце и на других звездах. Это второй элемент по
распространенности во вселенной (после водорода).
1. Инертные газы – элементы 8А группы.
Конфигурация внешнего электронного слоя атомов гелия 1s2, остальных
элементов подгруппы VIII – ns2np6.
[pic]
[pic][pic]
1.2 Аргон на земле и во вселенной.
На Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы,
вместе взятых. Его среднее содержание в земной коре (кларк) в 14 раз
больше, чем гелия, и в 57 раз больше, чем неона. Есть аргон и в воде, до
0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Любопытно, что
в воздухе плавательного пузыря рыб аргона находят больше, чем в атмосферном
воздухе. Это потому, что в воде аргон растворим лучше, чем азот... Главное
«хранилище» земного аргона – атмосфера. Его в ней (по весу) 1,286%, причем
99,6% атмосферного аргона – это самый тяжелый изотоп – аргон-40. Еще больше
доля этого изотопа в аргоне земной коры. Между тем у подавляющего
большинства легких элементов картина обратная – преобладают легкие изотопы.
Причина этой аномалии обнаружена в 1943 г. В земной коре находится мощный
источник аргона-40 – радиоактивный изотоп калия 40К. Этого изотопа на
первый взгляд в недрах немного – всего 0,0119% от общего содержания калия.
Однако абсолютное количество калия-40 велико, поскольку калий – один из
самых распространенных на нашей планете элементов. В каждой тонне
изверженных пород 3,1 г калия-40. Радиоактивный распад атомных ядер калия-
40 идет одновременно двумя путями. Примерно 88% калия-40 подвергается бета
распаду и превращается в кальций-40. Но в 12 случаях из 100 (в среднем)
ядра калия-40 не излучают, а, наоборот, захватывают по одному электрону с
ближайшей к ядру К-орбиты («К-захват»). Захваченный электрон соединяется с
протоном – образуется новый нейтрон в ядре и излучается нейтрино. Атомный
номер элемента уменьшается на единицу, а масса ядра остается практически
неизменной. Так калий превращается в аргон. Период полураспада 40К
достаточно велик – 1,3 млрд лет. Поэтому процесс образования 40Аr в недрах
Земли будет продолжаться еще долго, очень долго. Поэтому, хотя и
чрезвычайно медленно, но неуклонно будет возрастать содержание аргона в
земной коре и атмосфере, куда аргон «выдыхается» литосферой в результате
вулканических процессов, выветривания и перекристаллизации горных пород, а
также водными источниками. Правда, за время существования Земли запас
радиоактивного калия основательно истощился – он стал в 10 раз меньше (если
возраст Земли считать равным 4,5 млрд лет.). Соотношение изотопов 40Аr: 40К
и 40Ar: 36Аr в горных породах легло в основу аргонного метода определения
абсолютного возраста минералов. Очевидно, чем больше эти отношения, тем
древнее порода. Аргонный метод считается наиболее надежным для определения
возраста изверженных пород и большинства калийных минералов. За разработку
этого метода профессор Э.К. Герлинг в 1963 году удостоен Ленинской премии.
Итак, весь или почти весь аргон-40 произошел на Земле от калия-40. Поэтому
тяжелый изотоп и доминирует в земном аргоне. Этим фактором объясняется,
кстати, одна из аномалий периодической системы. Вопреки первоначальному
принципу ее построения – принципу атомных весов – аргон поставлен в таблице
впереди калия. Если бы в аргоне, как и в соседних элементах, преобладали
легкие изотопы (как это, по-видимому, имеет место в космосе), то атомный
вес аргона был бы на две-три единицы меньше...
Теперь о легких
изотопах.
Откуда берутся 36Аr и 38Аr? Не исключено,
что какая-то часть этих атомов реликтового происхождения, т.е. часть
легкого аргона пришла в земную атмосферу из космоса при формировании нашей
планеты и ее атмосферы. Но большая часть легких изотопов аргона родилась на
Земле в результате ядерных процессов. Вероятно, еще не все такие процессы
обнаружены. Скорее всего некоторые из них давно прекратились, так как
исчерпались короткоживущие атомы-«родители», но есть и поныне протекающие
ядерные процессы, в которых рождаются аргон-36 и аргон-38. Это бета-распад
хлора-36, обстрел альфа-частицами (в урановых минералах) серы-33 и хлора-
35:
3617Cl ?–> 3618Ar + 0–1e + ?.
3316S + 42He > 3618Ar + 10n.
3517Cl + 42He > 3818Ar + 10n + 0+1e.
В материи Вселенной аргон представлен еще обильнее, чем на нашей
планете. Особенно много его в веществе горячих звезд и планетарных
туманностей. Подсчитано, что аргона в космосе больше, чем хлора, фосфора,
кальция, калия – элементов, весьма распространенных на Земле. В космическом
аргоне главенствуют изотопы 36Аr и 38Аr, аргона-40 во Вселенной очень мало.
На это указывает масс-спектральный анализ аргона из метеоритов. В том же
убеждают подсчеты распространенности калия. Оказывается, в космосе калия
примерно в 50 тыс. раз меньше, чем аргона, в то время как
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
