החוברת · דף לימוד
גזים אצילים: המשפחה השקטה
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 2: הטבלה המחזורית
הכירו את יסודות טור 18, למדו איך קליפה מלאה יוצרת יציבות, וראו למה הליום, נאון וארגון כמעט לא יוצרים קשרים כימיים.
מי הם הגזים האצילים?
גזים אצילים הם היסודות של טור 18 - העמודה האחרונה בטבלה המחזורית.
הם נקראים "אצילים" כי הם לא מגיבים עם כמעט שום יסוד אחר - כמו אצילים שלא מתערבבים עם ההמון!
הליום (He)
הגז השני הכי נפוץ ביקום
נאון (Ne)
מאיר בצבעים בשלטי ניאון
ארגון (Ar)
1% מהאוויר שאנחנו נושמים!
קריפטון (Kr)
נדיר, משמש בתאורה ובמבזקי צילום
קסנון (Xe)
נדיר מאוד, תאורת קסנון ברכב
ראדון (Rn)
רדיואקטיבי, נמצא בקרקע
הסוד של טור 18: קליפה חיצונית מלאה
למה גזים אצילים כל כך יציבים ולא מגיבים? הכל עניין של אלקטרונים.
בגלל היציבות, גזים אצילים כמעט לא מגיבים עם יסודות אחרים.
תכונות משותפות לגזים אצילים
חסרי צבע
כולם גזים שקופים-לא רואים אותם!
חסרי ריח וטעם
אי אפשר להריח או לטעום אותם.
לא תגובתיים
כמעט לא מגיבים עם שום יסוד אחר.
חד-אטומיים
נמצאים כאטומים בודדים, לא כמולקולות (לא He₂).
נקודות רתיחה נמוכות
נוזליים רק בטמפרטורות קרות מאוד.
אל-מתכות
לא מוליכים חשמל או חום.
הליום (He)
- קל מאוד-קל יותר מאוויר
- בלונים עפים בגלל הליום
- קול מצחיק אחרי שאיפה
- משמש לקירור מגנטים על-מוליכים
- לא דליק (בטוח לבלונים!)
נאון (Ne)
- זוהר אדום-כתום בחשמל
- שלטי ניאון מכילים נאון (או גזים אחרים)
- נדיר באוויר (0.002%)
- משמש בלייזרים
- תאורת חירום (יציאות חרום)
ארגון (Ar)
- כ-1% מהאוויר שאנחנו נושמים
- זול יחסית (כי נפוץ)
- ממלא נורות להט (למנוע שריפה)
- ריתוך מתכות (מגן מפני חמצון)
- שימור מזון (מונע חמצון)
כלל האוקטט: למה 8 זה המספר הקסום?
יסודות רגילים
רוצים להגיע לקליפה מלאה
רוב היסודות יש להם פחות או יותר מ-8 אלקטרוני ערכיות.
הם מגיבים כדי לקבל או לוותר על אלקטרונים-עד שיהיו להם 8 (או 2 בקליפה ראשונה).
נתרן (1 אלקטרון) מוותר ← Na⁺
כלור (7 אלקטרונים) מקבל ← Cl⁻
גזים אצילים
כבר יש להם קליפה מלאה
לגזים אצילים כבר יש 8 אלקטרונים (או 2 להליום) בקליפה החיצונית.
הם לא צריכים לעשות כלום-הם כבר במצב יציב.
נאון (Ne): 2, 8 - קליפה מלאה!
ארגון (Ar): 2, 8, 8 - מושלם!
כלל האוקטט: אטומים "שואפים" ל-8 אלקטרוני ערכיות (או 2 בקליפה ראשונה) כי זה המצב היציב ביותר.
האם גזים אצילים באמת לא מגיבים לעולם?
למה הליום יציב גם עם 2 אלקטרונים בלבד?
גזים אצילים בחיי היום-יום
בלוני הליום
הליום קל מאוויר ולא דליק-מושלם לבלונים! (מימן קל יותר, אבל מסוכן-יכול להתפוצץ!)
שלטי ניאון
צינורות זכוכית מלאים נאון או גזים אצילים אחרים. חשמל גורם להם לזהור בצבעים שונים.
נורות להט
נורות מסורתיות מלאות בארגון-כדי שהחוט המתכתי לא יישרף (הארגון לא מגיב עם המתכת).
ריתוך מתכות
ארגון משמש כ"שמיכת הגנה" סביב המתכת המתחממת-מונע חמצון.
צלילה עמוקה
תערובות הליום וחמצן למניעת "שיכרון עומק" (nitrogen narcosis) אצל צוללנים.
MRI (הדמיה רפואית)
הליום נוזלי מקרר את המגנטים העוצמתיים במכשירי MRI.
גזים אצילים לפי סדר
| יסוד | סמל | מספר אטומי | אלקטרוני ערכיות | נפוצות |
|---|---|---|---|---|
| הליום | He | 2 | 2 (מלא!) | נפוץ ביקום, נדיר על הארץ |
| נאון | Ne | 10 | 8 | נדיר באוויר (0.002%) |
| ארגון | Ar | 18 | 8 | נפוץ באוויר (1%) |
| קריפטון | Kr | 36 | 8 | נדיר מאוד |
| קסנון | Xe | 54 | 8 | נדיר ביותר |
| ראדון | Rn | 86 | 8 | רדיואקטיבי, מסוכן |
כל הגזים האצילים (מלבד הליום) יש להם 8 אלקטרוני ערכיות.
למה כל היסודות האחרים מגיבים כימית אבל גזים אצילים כמעט לא? מה עושה אותם כל כך יציבים?