희가스가 안정된 이유

실제로 깊이 파헤칠 필요는 없습니다. 양자 역학. 고귀한 기체가 (실온에서 기체처럼) 안정적인 이유에는 여러 가지가 있습니다.

먼저, 명백한 완전 원자가 껍질이 있습니다. 주기율표의 추세는 모든 기간에서 핵 전하가 왼쪽에서 오른쪽으로 증가한다는 것을 분명하게 보여줍니다. 따라서 전자에 대한 인력이 증가합니다. (이것은 또한 위에서 아래로 유지됩니다.) 낮은 궤도의 전자 ($ n < \ text {period} $)는 이제 핵의 전하를 보호합니다. 이것은 기간 내내 다소 동일합니다. (궤도는 핵의 더 높은 전하로 인해 축소됩니다.) 고귀한 가스에서는 원자가 껍질이 완전히 채워져 다음 껍질에 상당히 좋은 보호막을 제공합니다. 또한 주 양자 수의 증가는 다음 궤도의 에너지 수준이 크게 증가 함을 의미합니다. 이것은 희가스가 다른 전자를 받아 들일 가능성이 낮습니다.

핵의 전하가 높기 때문에 궤도에서 전자를 제거하는 것도 쉽지 않습니다. 그러나 이것은 (적어도) 아르곤에서 아래쪽으로 가능합니다. 예 : $ \ ce {HArF} $는 실온의 매트릭스에서 안정적입니다. 그것은 강한 공유 결합 $ \ sigma $ 결합 ($ \ ce {H \ bond {-} Ar +} $)을 가지고 있고 강한 이온 결합 ($ \ ce {[HAr] + \ cdots F-} $)을 가지고 있지 않습니다. 크립톤은 이미 실온에서 안정된 멋진 화학을 수행합니다. Al 삼촌이 지적했듯이 제논은 반응성으로 잘 알려져 있습니다.

그러나 갑작스러운 변화는 왜? 주 양자 수가 증가함에 따라 각 궤도에 대한 최대 전자 밀도도 핵에서 더 멀리 떨어져 있다는 것은 매우 직관적입니다. 그것은 원자가 껍질을 매우 잘 분극화시킵니다. 또한 전자는 이전 껍질에 의해 더 잘 보호됩니다. 그러나 이러한 원소의 자연 발생은 (동핵) 가스와 같습니다.

그러나 이러한 원소를 서로 밀접하게 접촉 시키면 해리 에너지 ($ D_e < 1 ~ \ text {meV} $). 이는 분산과 이러한 요소 간의 주요 상호 작용 인 van-der-Waals Forces 때문입니다. 그러나 $ \ ce {He2} $에서는 결합 모드가 관찰되지 않았습니다 (즉시 해리).

그러나 그것은 여전히 그 원소가 가스로서 안정적인 이유에 대한 답이 아닙니다. 매력적인 힘. 그 이유는 간단합니다. 엔트로피입니다. 만약 두 개의 고귀한 기체가 분자 / 부가 물을 형성한다면,이 분자의 결합 / 결합 에너지는 엔트로피의 손실을 보상해야 할 것입니다 (두 개의 부피 요소가 하나가 될 것입니다. 작업 에너지가 필요합니다).

tschoppi의 설명은 MO 관점에서 $ \ ce {He2} $에 채권이없는 이유도 다룹니다. $ \ ce {He3} $에 대해 이것이 사실인지 스스로에게 물어보십시오. 우리는 또한 궤도 중첩이 진실에 대한 유일한 구성 요소라는 것을 알고 있습니다. 더 많은 것들이 있습니다. 분산 및 기타 약한 화학적 상호 작용 과 같은 좋은 것이 아니었다면 우리는 존재하지 않을 것입니다.

댓글

• 복수의 가스는 가스입니다. " Gasses "는 " 가스로 , 즉 가스를 방출합니다.

에너지가 낮습니다. (아, 모든 화학 문제에 대한 보편적 인 해답입니다!)

정확하게 말씀 드리겠습니다. 만약 희가스가 이원자 원소로 발생한다면 에너지는 단일 원자 형태에 비해 낮아야합니다. 그러나 결합 파트너의 원자 궤도를 분자 궤도 (MO-LCAO)와 결합하면 전자를 모든 MO, 결합 및 결합 방지 MO에 채 웁니다.

반 결합 궤도는 결합 궤도 결합보다 더 반 결합 이기 때문에 화합물의 전체 에너지가 상승합니다. 따라서 이것은 시스템이 피하는 것을 선호하는 상태이며 단일 원자 요소를 제공합니다.

설명

• 런던 분산으로 인해 분자 $ \ ce { He2} $는 약간 유대감이있어서이 답변이 완전히 정확하지 않다고 생각합니다.
• @Martin : 분자 내, 다음 이웃 런던 분산에 대해 이야기하고 있습니까? 당신의 진술에 대한 언급을 해주시겠습니까?
• Ira N. Levine 의 놀라운 양자 화학 교과서에서 우연히 발견했습니다. 그러나 그는 분자 스펙트럼 및 분자 구조, IV를 언급하고 있습니다. 이원자 분자 상수, KP Huber G. Herzberg .

http://chemistry.about.com/od/noblegasfacts/a/Noble-Gas-Compounds.htm
비활성 기체는 반응성입니다. 다음은 몇 가지 예입니다.

댓글

• 링크 할 웹 사이트 : " 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈은 원자가 전자 껍질을 완성하여 매우 안정적입니다. " 그들은 ' 예를 들어 산소만큼 반응성이 없습니다. 이러한 화합물을 얻으려면 높은 압력이 필요합니다.
• Xenon difluoride는 UV 광선을 사용하여 저압에서 원소에서 형성됩니다. J. Am. Chem. Soc., 184 (23) 4612 (1962). Xe는 진공 라인 또는 액체 SF6의 77 켈빈에서 샷과 같은 PtF6와 반응합니다. doi : 10.1016 / S0010-8545 (99) 00190-3
• It '는 고귀한 가스 화합물이 ' 완전히 불활성이 아니라 ' 확실히 사실입니다. 대부분의 조건에 매우 불활성이라는 것은 사실입니다. 정보를 제공하기는하지만 문맥이 없으면이 답변은 오해의 소지가 있습니다.
• 조이기 전에 파이프 나사를 테프론 테이프로 감습니다. 더 잘 밀봉되고, 마모를 방지하고, 분리를 용이하게합니다. 알루미늄 파이프 인 경우 테이프로 붙인 조인트가 종종 폭발합니다. 무수 AlF3의 / _ \ H_f를 찾으십시오. 모든 재미는 각주에 있습니다.