希ガスが安定している理由

実際には、深く掘り下げる必要はありません。量子力学。希ガスが（室温のガスとして）安定している理由はいくつかあります。

まず、明らかな完全な原子価殻があります。周期表の傾向は、原子核の電荷がすべての周期で左から右に増加することを明らかにしています。したがって、電子への引力が増加します。 （これは上から下にも当てはまります。）より低い軌道（$ n < \ text {period} $）の電子は、原子核の電荷を遮蔽するようになりました。これは、期間を通じて多少同じになります。 （原子核の電荷が高いため、軌道も縮小します。）希ガスでは、原子価殻が完全に満たされ、次の殻に非常に優れたシールドを提供します。また、主量子数の増加は、次の軌道のエネルギー準位の大幅な増加を意味します。これにより、希ガスが別の電子を受け入れる可能性は低くなります。

原子核の電荷が高いため、軌道から電子を取り除くことも容易ではありません。ただし、これは（少なくとも）アルゴンから下向きに可能です。例：$ \ ce {HArF} $は、室温でマトリックス内で安定しています。強力な共有結合$ \ sigma $結合（$ \ ce {H \ bond {-} Ar +} $）と、それほど強力ではないイオン結合（$ \ ce {[HAr] + \ cdots F-} $）があります。クリプトンはすでに、室温で安定しているいくつかの素晴らしい化学反応を行っています。アルおじさんが指摘したように、キセノンはその反応性でよく知られています。

しかし、なぜ突然変化するのでしょうか。主量子数の増加に伴う各軌道の最大電子密度も原子核からさらに離れていることは、かなり直感的です。これにより、原子価殻は非常によく分極可能になります。また、電子は以前のシェルによってよりよく遮蔽されます。ただし、これらの元素の自然発生は（等核）ガスとして発生します。

ただし、これらの元素を互いに密接に接触させると、解離エネルギーが非常に小さいことがわかりました（$ D_e < 1〜 \ text {meV} $）。これは、分散と、これらの要素間の主な相互作用であるファンデルワールス力によるものです。ただし、$ \ ce {He2} $では、結合モードは観察されませんでした（瞬間的な解離）。

しかし、それでも答えられないのは、実際に存在することが指摘されているように、これらの元素がガスとして安定している理由です。魅力的な力。その理由は明らかなほど単純です：エントロピー。 2つの希ガスが分子/付加物を形成する場合、この分子の結合/結合エネルギーはエントロピーの損失を補う必要があります（2つの体積要素が1つになるため、ガスは以前に占有されていた部屋をカバーするために膨張する必要があります。

tschoppiによる説明では、MOの観点から$ \ ce {He2} $に結合が存在しなかった理由についても説明しています。先に進んで、これが$ \ ce {He3} $に当てはまるかどうかを自問してください。また、軌道の重なりが真実の1つの要素にすぎないこともわかっています。他にもたくさんあります。分散やその他の弱い化学相互作用のような素晴らしいものがなければ、私たちは存在しなかったでしょう。

コメント

• 複数のガスはガスです。 " Gasses "は、"からgas 、つまりガスを放出します。

エネルギーがあるため、安定しています。低いです。 （ああ、すべての化学問題に対する普遍的な答えです！）

詳しく説明します。希ガスが二原子元素として発生する場合、エネルギーはそれらの単原子形態と比較して低くなるはずです。ただし、結合パートナーの原子軌道を分子軌道（MO-LCAO）に結合すると、電子がすべての MO、結合性MO、および反結合性MOに入力されます。

反結合性軌道は結合性軌道結合よりも反結合性であるため、化合物の全体的なエネルギーが上昇します。したがって、これはシステムが回避することを好む状態であり、単原子要素を提供します。

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• ロンドン分散のため、分子$ \ ce { He2} $はわずかに結合しているので、この答えは完全には正しくないと思います。
• @Martin：分子内の隣のロンドン分散について話しているのですか？あなたの声明を参考にしていただけませんか？
• Ira N. Levine によるこの素晴らしい量子化学の教科書で偶然見つけました。ただし、彼は分子スペクトルと分子構造、IVについて言及しています。二原子分子の定数、KP Huber G. Herzberg 。

http://chemistry.about.com/od/noblegasfacts/a/Noble-Gas-Compounds.htm
希ガスは反応性があります。以下にいくつかの例を示します。

コメント

• 引用しますリンク先のウェブサイト："ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンは原子価電子殻を完成させているため、非常に安定しています。" 'は、たとえば酸素ほど反応性がありません。これらの化合物を得るには高圧が必要です。
• 二フッ化キセノンは、紫外線を使って低圧で元素から形成されます、J。Am。化学。 Soc。、184（23）4612（1962） Xeは、ショットのように、真空ライン上で、または液体SF6の77ケルビンで、PtF6と反応します。doi：10.1016 / S0010-8545（99）00190-3
• It 'は確かに、希ガス化合物が' 完全に不活性ではないことは事実ですが、'も確かにそれらはほとんどの条件に対して非常に不活性であることは事実です。有益ですが、文脈がなければ、この答えは少し誤解を招く可能性があります。
• 一緒にねじ込む前に、パイプスレッドをテフロンテープで包みます。それはよりよく密封し、かじりを防ぎ、そして取り外しを容易にします。アルミパイプの場合、テープ接合部が爆発することがよくあります。無水AlF3の/ _ \ H_fを調べます。すべての楽しみは脚注にあります。