最も重い希ガスは何ですか.

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希ガスは、周期表の元素の第 18 族 (以前は第 VIII-A 族) を構成しています。これらの要素は、最後のエネルギー準位の syp 軌道が完全に満たされた、シェルで満たされた電子配置を持つことを特徴としています。この電子配置は特に安定しているため、これらの元素はより安定した電子を共有するために化学結合を形成する必要がありません。実際、周期表の他の元素が受ける化学反応のほとんどは、希ガスを取り囲むのと同じ 8 個の電子で自分自身を取り囲むように行われます。これはオクテット規則として知られています。

18 族元素は非常に安定しているため、非常に不活性であり、事実上他の元素と結合しません。さらに、これらの元素は互いに結合する傾向さえなく、2 つの原子間で発生する唯一の相互作用は弱いロンドン分散力です。このため、これらの元素は沸点が非常に低く、通常の温度と圧力の条件下では一般に気体の状態にあります。両方の物理化学的特性により、これらの元素は希ガスと呼ばれています。

要するに、希ガスを希ガスにするのは、それらが気体状態にあり、化学的に不活性であるということです。これは、どちらが重い希ガスかを判断する際の重要なポイントです。

最も重い希ガスであることはどういう意味ですか?

まず、「最も重い希ガス」の意味を定義しましょう。この修飾子は、実際には 2 つの解釈のいずれかを持つことができます。一方では、原子量が最大のガス状元素を指すことができます。一方、より密度の高いガスについて言及することもできます。

密度はガスのモル質量に比例し、ガスのモル質量は周期表のグループが下に行くにつれて増加しますが、どのガスが重いかという質問への答えは、リストを下にスクロールしてグループの最後のアイテム。

実際、最も重い希ガスには 2 つの候補があり、どちらもグループの最後の元素ではありません。

オガネーゼは、最も重い希ガスではありません。

少し前に述べたように、最初の直感に反して、最も重い希ガスはグループの最後のメンバー、つまりオガネソン、化学記号 Og ではありません。これにはいくつかの理由があります。まず、オガネソンは合成トランスアクチニド元素です。つまり、この元素は自然界には存在しませんが、核融合によって粒子加速器で合成されました。

オガネソンの問題、そして最も重い希ガスの称号を与えられない主な理由は、その寿命が非常に短いことです。1ms未満。さらに、合成元素は非常に少量しか生産されません。両方の理由から、物理化学的特性を測定するのに十分な時間をかけて十分な数のオガネソン原子を蓄積することはほぼ不可能です。したがって、この要素の常温常圧での物理的状態については、何もわかっていません。

実際、それが十分に長く続いた場合、この要素は室温で固体になると推定されています. これは、人類が知っている最も重い元素であるにもかかわらず、それ自体が最も重い「希ガス」として不適格です.

一方で、この元素が持つ電子構造についても複数の理論計算が行われており、その結果は実に予想外のものです。大きな核電荷が電子をほぼ光速まで加速し、他の既知の元素とは非常に異なる振る舞いをさせるという仮説が立てられています。これの最も明白な結果は、それがグループの他のメンバーと同じ不活性な特性を持っているかどうかさえわからないということです.

特定の条件下では、キセノンがトロフィーを獲得できます

気体、特に希ガスは、通常の温度と圧力の条件下で理想気体のように振る舞うため、気体の密度とモル質量の関係を簡単に求めることができます。この関係は次の式で与えられます。

最も重い希ガスは何ですか.

ここで、ρ は気体の密度 (g/L)、P は気圧、T は絶対温度、R は理想気体定数、MM は気体のモル質量です。ご覧のとおり、密度はモル質量に正比例します。すべての希ガスが単原子元素の形をしていると考えると、最も密度の高い元素はラドンになるはずです。

ただし、特定の非常に特殊な条件下 (ガス状キセノンの超音速ジェットに放電を適用) では、キセノンをイオン化ダイマーまたは式 Xe 2 +の二原子分子イオンに変換することができます。この新しいガスは、222 g/mol であるラドンのモル質量よりも大きい 263 g/mol のモル質量を持ちます。より高いモル質量を持つこのガス状の Xe は、ガス状のラドンよりも密度が高く、王冠を盗むことになります。

ただし、二量体が形成される条件を維持するのが難しく、分子種が非常に短い時間持続するため、これは非常に推測にすぎません。

最も重い希ガスはラドン (Rn)

上記の議論を考えると、最も重い希ガスはラドンであると結論付けます。この要素は、放射性でもある不活性、無色、無臭のガスです。

重い希ガス

第 18 族のすべての元素の中で、ラドンの原子量は最大(222 u) であり、論争の的となっている Xe 2の例外を除けば、希ガスの中で最も密度が高く、 25℃、気圧1気圧。

参考文献

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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