p6 prvky – vzácné plyny
Vzácné plyny jsou umístěny v VIII. A skupině (18. skupině) a zahrnují helium He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe a radon Rn.
Jejich valenční orbitaly jsou plně obsazeny osmi elektrony (u He dvěma), proto jsou velmi stabilní a dlouho byly považovány za nereaktivní (inertní). Jsou chemicky stálé do té míry, že existují ve formě jednotlivých atomů. V roce 1962 byla připravena první sloučenina: PtXeF6.
Mají velmi nízké teploty tání a varu. Rozdíl mezi teplotou tání a varu je velmi malý. Teplota tání i varu ve skupině shora dolů roste.
Tab.1: Vlastnosti vzácných plynů
|
Z |
Značka |
Elektronová konfigurace |
Teplota °C |
|
|
tání |
varu |
|||
|
2 |
He |
1s2 |
– 272 |
– 269 |
|
10 |
Ne |
[He] 2s2 2p6 |
– 249 |
– 246 |
|
18 |
Ar |
[Ne] 3s2 3p6 |
– 189 |
– 186 |
|
36 |
Kr |
[Ar] 3d10 4s2 4p6 |
– 157 |
– 153 |
|
54 |
Xe |
[Kr] 4d10 5s2 5p6 |
– 112 |
– 108 |
|
86 |
Rn |
[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6 |
– 71 |
– 62 |
Vyskytují se v malém množství ve vzduchu (nejvíce je v něm Ar - 0,93%) a ve vesmíru, kde je nejrozšířenější He (např. na Slunci). He je také součástí zemního plynu.
Vyrábějí se několikanásobnou frakční destilací zkapalněného vzduchu. Helium se převážně vyrábí ze zemního plynu.
Helium má ze všech známých plynů nejnižší teplotu tání a varu, v kapalném stavu je vynikajícím vodičem elektrického proudu (je supravodivé) a má velmi malou viskozitu (je supratekuté). Používá se k dosahování velmi nízkých teplot a k vytváření inertní (ochranné, netečné) atmosféry při práci s nebezpečnými látkami.
Neon, argon, krypton, xenon se používají při plnění žárovek, osvětlovacích trubic a výbojek. Argon má využití při vytváření inertní atmosféry při svařování hliníku, hořčíku a jejich slitin a při práci s hořlavinami.
Radon je radioaktivní a používá se k léčebným účelům.
Obr. 1: Trubice naplněné vzácnými plyny
Sloučeniny vzácných plynů
He, Ne, Ar sloučeniny netvoří, u Kr je známa pouze sloučenina KrF2. Xe tvoří sloučeniny s fluorem a kyslíkem. Jsou to velmi reaktivní látky a mimořádně silná oxidační činidla.
Oxid xenonový XeO3 je pevná, velmi explozivní látka, vodný roztok je silné oxidační činidlo:
XeO3(aq) + OH– → HXeO4– hydrogenxenonany
XeO3(aq) + KOH → KHXeO4 hydrogenxenonan draselný
Oxid xenoničelý XeO4 je nestabilní plynná látka.
Byly připraveny i fluorid xenonnatý XeF2, fluorid xenoničitý XeF4, fluorid xenonový XeF6.
