لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟ جميع العناصر الطبيعية التي يكتشفها الإنسان في الطبيعة الأم لها العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تجعلها مناسبة لغرض دون آخر ، وهذا ينطبق على المادة في جميع حالاتها ، وكذلك الغازات من بينها. الغازات النبيلة التي تستخدم عادة في الإضاءة ، وفي مقالتنا اليوم عبر موقعنا سنجيب على هذا السؤال ونتعرف أكثر على ماهية الغازات النبيلة واستخداماتها وخصائصها وكل شيء عن هذا الموضوع.
ما هي الغازات النبيلة
الغازات النبيلة ، هي مصطلح يطلق على أي من العناصر الكيميائية السبعة التي تشكل المجموعة 18 ، وقد تم تصنيف الغازات النبيلة تقليديًا في المجموعة 0 في الجدول الدوري ، لأنه لعقود بعد اكتشافها ، كان يُعتقد أنها لا يمكن الارتباط بذرات أخرى ، أي أن ذراتها لا يمكن أن تتحد مع ذرات العناصر الأخرى لتكوين مركبات كيميائية ، وبنيتها الإلكترونية واكتشاف أن بعضها يشكل بالفعل مركبات أدى إلى التصنيف الأنسب ، المجموعة 18 ، والجدير بالذكر أن جميع الغازات النبيلة موجودة في الغلاف الجوي للأرض ، باستثناء الهيليوم والرادون ، ومصدرها التجاري الرئيسي هو الهواء ، وستنخفض وفرة الغازات النبيلة مع انخفاض عددها الذري. .
تسمى المجموعة 17 في الجدول الدوري
لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة ؟
تستخدم الغازات النبيلة على نطاق واسع حولنا ، ولها خصائص كيميائية تسمح لنا باستخدامها في الإضاءة على وجه الخصوص ، حيث تم اكتشافها في بداية القرن العشرين ، ومن أهم هذه الخصائص التي قدمتها هذه الميزة:
- إنه مستقر بشكل فريد ، ولا يشارك في أي تفاعلات كيميائية ، ويمكن أن يتوهج ويمكن تلوينه.
من خلال فهم استقرار الغازات النبيلة ، اكتشف علماء الفيزياء مفتاح الترابط الكيميائي نفسه ، حيث يمكن أن تعطينا تفاعل عنصر ما أدلة مهمة حول التركيب الإلكتروني لتلك المادة ، لذلك إذا كان العنصر غير نشط للغاية ، فهذا يشير إلى أن تكوين الإلكترون غير مرجح إمكانية إضافة أو إزالة الإلكترونات فيه ، لذلك يجب أن يكون هناك تكوين إلكتروني ثابت يقاوم المزيد من التفاعل.
خصائص الغازات النبيلة
يمكن تفسير خصائص الغازات النبيلة بشكل جيد من خلال النظريات الحديثة للتركيب الذري ، ومن أهم هذه الخصائص:
- يعتبر الغلاف الخارجي لإلكترونات التكافؤ ممتلئًا ، مما يمنحها ميلًا ضئيلًا للمشاركة في التفاعلات الكيميائية.
- الغاز النبيل هو غاز أحادي الذرة مستقر في الظروف المحيطة.
- التكوين الإلكتروني للغازات النبيلة في مستويين من الطاقة الكاملة.
- الغازات النبيلة لها قوى بين الذرية ضعيفة ، وبالتالي لها نقاط انصهار وغليان منخفضة للغاية.
استخدامات الغازات النبيلة
تستخدم الغازات النبيلة لخلق جو خامل مثل اللحام بالقوس ولحماية العينات ولردع التفاعلات الكيميائية ، وتستخدم هذه العناصر أيضًا في المصابيح مثل مصابيح النيون ومصابيح الكريبتون الأمامية وفي الليزر ، ويستخدم الهيليوم في البالونات وخزانات هواء الغوص في أعماق البحار ولتبريد المغناطيسات فائقة التوصيل ، ومن حيث أكثر من بين الغازات المستخدمة في الإضاءة ، يوجد غاز النيون ، حيث يستخدم بكثرة في اللوحات الإعلانية على الطرق ، وبألوان مختلفة.
مصادر الغازات النبيلة
المصدر الرئيسي والأهم للغازات النبيلة هو الغلاف الجوي ، تم العثور على النيون والأرجون والكريبتون والزينون في الهواء ، وكذلك يتم الحصول عليها عن طريق الإسالة والتقطير التجزيئي ، والمصدر الرئيسي للهيليوم من الفصل المبرد من الغاز الطبيعي ، أثناء إنتاج الرادون ، غاز نبيل مشع ، من التحلل الإشعاعي للعناصر الثقيلة ، بما في ذلك الراديوم والثوريوم واليورانيوم ، أما بالنسبة للعنصر 118 ، فهو عنصر مشع من صنع الإنسان ، وينتج عن إصابة هدف مع الجسيمات المتسارعة ، والجدير بالذكر ، ما أشار إليه العلماء ، أنه في المستقبل يمكن العثور على مصادر الغازات النبيلة خارج كوكب الأرض ، الهيليوم على وجه الخصوص ، يكون أكثر وفرة على الكواكب الأكبر مما هو عليه على الأرض.
تقل قابلية ذوبان الغازات مع زيادة درجة الحرارة
لماذا تُسمّى الغازات النبيلة بهذا الاسم
ذكرنا سابقًا أن هذه الغازات تم تصنيفها في البداية على أنها مجموعة 0 ، لأنها لا تستطيع الارتباط مع ذرات أخرى ، وعندما تم اكتشاف وتحديد أعضاء المجموعة ، كان يعتقد أنها نادرة للغاية وخاملة كيميائيًا ، ولهذا السبب كانت سميت من قبل العلماء بالغازات النادرة والخاملة ، ولكن العديد من هذه العناصر متوفرة بكثرة على الأرض ، بالإضافة إلى وجودها في الكواكب في نظامنا الشمسي ، لذا فإن تسميتها نادرة أمر غير صحيح ، واستخدام المصطلح الخامل له عيب. أنه يشير ضمنيًا إلى سلبية كيميائية ، مما يدل على أنه لا يمكن تكوين مركبات المجموعة 18 ، وبالتالي تم تسميتها بالغازات النبيلة التي دعت منذ زمن بعيد المعادن الثمينة مثل الذهب والبلاتين إلى الخضوع لتفاعل كيميائي ، وهذا ينطبق بنفس المعنى لمجموعة الغازات المدرجة هنا.
وبهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟ من خلالها أجبنا على هذا السؤال وتعلمنا أكثر عن ماهية الغازات النبيلة ولماذا سميت بهذا الاسم وما هي مصادرها واستخداماتها وخصائصها ولماذا يتم استخدامها في الإضاءة على وجه الخصوص.