Реферат: Благородные газы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Благородные газы

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 152 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

14 РЕФЕРАТ по химии НА ТЕМУ: благородные газы Содержание Основные свойства. История открытия. 3 Физические свойства. Химические свойства. 7 Применение 10 Тестовые задания для повторения и контроля 12 Список использованной литературы 14 Основные свойства. История открытия. К благородным, или ине ртным, газам относятся: гелий Не , неон Ne , аргон Ar , криптон Kr , ксенон Хе , радон Rn . Они о тносятся к VIII группе, главной подгруппе периодической системы химически х элементов Д.И. Менделеева. Одноатомные газы без цвета и запаха. Внешняя э лектронная оболочка молекул заполнена ( s 2 p 6 ), благодаря чему при нормальных условиях благородные газы моноато мны и химически инертны. Входят в состав земной атмосферы: наиболее расп ространен аргон (0,934% по объему), наименее распространен ксенон (0,86• 10 -5 %). В небольших количествах содержатся в неко торых минералах, природных газах, в растворенном виде - в воде. Кроме этого , обнаружены также в атмосферах планет-гигантов и на Солнце (гелий). Открытие благородных газов и изучение их свойств представляют собой оч ень интересную историю, хотя и вызвавшую некоторые потрясения у ученых-х имиков. Этот период в истории химии даже называли полушутливо «кошмаром благородных газов». Первый благородный газ, аргон , был открыт в 1894 году. В это время возник горячий научный спор между д вумя британскими учеными - лордом Рэлеем и Вильямом Рамзаем. Релею пришл о в голову, что азот, полученный из воздуха после удаления кислорода, имел плотность несколько большую, чем азот, полученный химическим путем. Рамз ай придерживался той точки зрения, что такую аномалию в плотности можно объяснить присутствием в воздухе неизвестного тяжелого газа. Его колле га, напротив, не хотел согласиться с этим. Релей считал, что это, скорее, как ая-то тяжелая озоноподобная модификация азота. Внести ясность мог только эксперимент. Рамзай удалил из воздуха кислоро д обычным способом - использовав его для сжигания, и связал азот, как он эт о обычно делал в своих лекционных опытах, пропуская его над раскаленным магнием. Применив оставшийся газ для дальнейших спектральных исследов аний, изумленный ученый увидел невиданный раньше спектр с красными и зел еными линиями. Все лето 1894 года лорд Релей и Рамзай вели оживленную переписку и 18 августа сообщили об открытии новой составной части атмосферы – аргон а. Рамзай продолжил свои опыты и выяснил, что аргон еще более инертен, чем азот, и, очевидно, вообще не реагирует с каким-либо другим химическим веще ством. Именно за это свойство он получил свое название: «аргон» – от греч еского «инертный». Рамзай определил атомную массу аргона: 40. Следовательно, его надо было бы поместить между калием и кальцием. Однако там не было свободного места! Ч тобы разрешить это противоречие, высказывались различные гипотезы. В ча стности, Д.И. Менделеев предположил, что аргон – аллотропическая модифи кация азота N 3 , молекула которой предположительно обладала очень высокой устойчивост ью. Рамзай вспомнил о сообщении доктора Гиллебранда из Института геологии в Вашингтоне. В 1890 году американский ученый обратил внимание на то, что при разложении минерала клевеита кислотами выделяются значительные колич ества газа, который он считал азотом. Теперь Рамзай хотел проверить - быть может, в этом азоте, связанном в минерале, можно было бы обнаружить аргон! Он разложил две унции редкой породы серной кислотой. В марте 1895 он изучил спектр собранного газа и был необычайно поражен, когда обнаружил сверка ющую желтую линию, отличающуюся от известной желтой спектральной линии натрия. Это был новый газ, не известный до той поры газообразный элемент. Уильям К рукс, который в Англии считался первейшим авторитетом в области спектра льного анализа, сообщил своему коллеге, что пресловутая желтая линия - та же, что была замечена Локьером и Жансеном в 1868 году в спектре Солнца: следов ательно, гелий есть и на Земле. Рамзай нашел способ, как разместить оба вновь открытых газа в пер иодической системе, хотя формально места для них не было. К известным вос ьми группам элементов он добавил нулевую группу, специально для нульвал ентных, нереакционноспособных благородных газов, как теперь стали назы вать новые газообразные элементы. Когда Рамзай разместил благородные газы в нулевой группе по их атомной массе - гелий 4, аргон 40, то обнаружил, что между ними есть место еще д ля одного элемента. Рамзай сообщил об этом осенью 1897 года в Торонто на засе дании Британского общества. После многих неудачных опытов Рамзаю пришл а в голову мысль искать их в воздухе. Тем временем немец Линде и англичани н Хемпсон практически одновременно опубликовали новый способ сжижения воздуха. Этим методом и воспользовался Рамзай и, действительно, с его пом ощью смог обнаружить в определенных фракциях сжиженного воздуха недос тающие газы: криптон («затаившийся»), ксенон («чужой») и нео н («новый»). После этих открытий стало ясно, что в природе существует группа новых хи мических элементов и для нее нужно найти место в системе химических элем ентов. Поскольку эти новые элементы были исключительно инертными и не пр оявляли химических свойств, то по предложению бельгийского химика Эрре ры, а также Рамзая, и по согласованию с Д.И. Менделеевым в 1900 году в Периодиче скую систему была введена нулевая группа химических элементов, в котору ю вошли названные элементы, а также радон («луч») – продукт радиоактивно го распада радия (открыт в 1901 году). Нулевая группа, естественно, располагал ась перед первой группой; номер группы в Периодической системе связан с максимальной валентностью химических элементов, проявляемой ими в кис лородных соединениях, или с максимальной степенью окисления. Огромные у силия химиков разных стран, направленные на выявление реакционной спос обности новых элементов, были тщетными. Они не вступали во взаимодействи е ни с какими, даже самыми активными веществами, и потому был сделан вывод , что валентность и степень окисления благородных газов равны нулю. В свя зи с этим их назвали «инертными газами». Впоследствии это название было заменено термином «благородные газы». Открытие благородных газов имело огромное значение для научного сообщ ества. В частности, оно помогло в проведении спектральных исследований. Оранжевая линия спектра стабильного изотопа криптона-86 принята в качест ве международного эталона длины волны света. Однако самое большое значе ние открытие этих элементов имело для развития понятия валентности и уч ения о межмолекулярных силах. В этом направлении работали ученые Коссел ь и Льюис, которые выдвинули гипотезу о том, что электронная оболочка из 8 электронов наиболее устойчива и различные атомы стремятся приобрести ее путем присоединения или отщепления электронов. До 1962 года считалось, что инертные газы не вступают ни в какие реакции. В 1962 г оду канадский ученый Н. Бартлетт смог получить соединение ксенона и гекс афторида платины XePtF 6 . Бартлетт впервые получил соединение, в которое была вовлечена восьмиэлектронная оболочка ксенона. Таким образом был разрушен миф об а бсолютной инертности благородно-газовой оболочки. После этого названи е «инертные газы» уже не соответствовало действительности, поэтому по а налогии с малоактивными благородными металлами эту группу химических элементов назвали благородными газами. Поскольку были получены химиче ские соединения, в которых максимальная валентность благородных газов равна 8, вместо нулевой группы их стали считать главной подгруппой VIII группы Периодической системы. Физиче ские свойства. Химические свойства. В нормальных условиях благородные газы – газообразные вещества без цвета и запаха. Благородн ые газы – бесцветные одноатомные газ без цвета и запа ха. Инертные газы обладают более высокой электропроводностью по сравнению с другими газами и при прохождении через них тока ярко светятся: гелий яр ко-жёлтым светом, потому что в его сравнительно простом спектре двойная жёлтая линия преобладает над всеми другими; неон огненно красным светом , так как самые яркие его линии лежат в красной части спектра. Насыщенный характер атомных молекул инертных газов сказывается и в том, что инертные газы имеют более низкие точки сжижения и замерзания, чем др угие газы с тем же молекулярным весом. В 1962 году Бартлетт, изучая свойства гексафторида платины, соединения боле е активного, чем сам фтор, установил, что потенциал ионизации у ксенона ни же, чем у кислорода (12,13 и 12,20 эв соответственно). Между тем кислород образовыв ал с гексафторидом платины соединение состава O 2 PtF 6 . Бартлетт ставит опыт и при комнатной температуре из газообразного гексафторида платины и газообр азного ксенона получает твердое оранжево - желтое вещество — гексафтор платинат ксенона XePtF 6 , поведение которого ничем не отличается от поведения обычных хими ческих соединений. Последующие работы Бартлетта позволили установить, что ксенон в зависи мости от условий реакции образует два соединения с гексафторидом плати ны: XePtF 6 и Xe(PtF 6 ) 2 ; при гидролизе их получаются од ни и те же конечные продукты. Через три недели эксперимент Бартлетта пов торила группа американских исследователей во главе с Черником в Аргонн ской национальной лаборатории. Кроме того, они впервые синтезировали ан алогичные соединения ксенона с гексафторидами рутения, родия и плутони я. Так были открыты первые пять соединений ксенона: XePtF 6 , Xe(PtF 6 ) 2 , XeRuF 6 , XeRhF 6 , XePuF 6 Американский ученый Классен попытался найти условия для непосредствен ного взаимодействия ксенона и фтора. Смесь газов (1 часть ксенона и 5 часте й фтора) поместили в никелевый (поскольку никель наиболее устойчив к дей ствию фтора) сосуд и нагрели под сравнительно небольшим давлением. Через час сосуд быстро охладили, а оставшийся в нем газ откачали и проанализир овали. Это был фтор. Весь ксенон прореагировал! Вскрыли сосуд и обнаружил и в нем бесцветные кристаллы XeF 4 . Тетрафторид ксенона оказался вполне устойчивым соединени ем, молекула его имеет форму квадрата с ионами фтора по углам и ксеноном в центре. Интересно в химии ксенона то, что, меняя условия реакции, можно получить н е только XeF 4 , но и друг ие фториды — XeF 2 , XeF 6 . Советские химики В. М. Хуторецкий и В. А. Шпанский показали, что дл я синтеза дифторида ксенона совсем не обязательны жесткие условия. По пр едложенному ими способу смесь ксенона и фтора (в молекулярном отношении 1:1) подается в сосуд из никеля или нержавеющей стали, и при повышении давле ния до 35 атм. начинается самопроизвольная реакция. Заставить ксенон вступить в реакцию без участия фтора (или неко торых его соединений) пока не удалось. Все известные ныне соединения ксе нона получены из его фторидов. Эти вещества обладают повышенной реакцио нной способностью. Лучше всего изучено взаимодействие фторидов ксенон а с водой. Гидролиз ХеF 4 в кисл ой среде ведет к образованию окиси ксенона ХеО 3 — бесцветных, расплывающихся на воздухе кр исталлов. Молекула ХеО 3 имеет структуру приплюснутой треугольной пирамиды с атомом ксен она в вершине. Это соединение крайне неустойчиво; при его разложении мощ ность взрыва приближается к мощности взрыва тротила. Соответствующая т рехокиси неустойчивая кислота шестивалентного ксенона H 6 XeO 6 образуется в результате гидролиза XeF 6 при 0° С: XeF 6 + 6H 2 О = 6HF + H 6 XeO 6 Интересна изученная недавно реакция дифторида ксенона с безводной НС1O 4 . В результате этой реак ции получено новое соединение ксенона ХеСlO 4 — чрезвычайно мощный окислитель, вероятно, самый сильный из всех перхлоратов. Синтезированы также соединения ксенона, не содержащие кислорода. Преим ущественно это двойные соли, продукты взаимодействия фторидов ксенона с фторидами сурьмы, мышьяка, бора, тантала: XeF 2 · SbF 5 , ХеF 6 · AsF 3 , ХеF 6 · ВF 3 и ХеF 2 · 2ТаF 5 . Вскоре после открытия Бартлетта было замечено, что фторид ксенона ( VI ) реагирует со стеклом: 2XeF6 + SiO2 = 2XeOF4 + SiF4 Реакция протекает и дальше, конечным продуктом являетс я опять же кислородное соединение ХеО 3. Помимо соединений ксенона были также получены некоторые соедин ения криптона и радона. Для криптона в настоящее время достоверно известно только диф торидное соединение KrF 2 и его производные и тетрафторид KrF 4 по свойствам напоминающие соединени я ксенона. Радон, несомненно, должен давать фторидные соединения не хуже ксенона, о днако пока известно лишь о RnF 2 и некоторых его производных. Радон также растворим в вод е и органических растворителях, с которыми он может образовывать молеку лярные соединения, например Rn • 6 H 2 O , Rn • 2 C 6 H 5 OH . Реагирует с хлором с образованием хлорида RnCl 4 . Для гелия, неона и аргона стабильные фторидные соединения пока н еизвестны. Применение Гелий является важным источником низких температур. При температуре жи дкого гелия тепловое движение атомов и свободных электронов в твердых т елах практически отсутствует, что позволяет изучать многие новые явлен ия, например сверхпроводимость в твердом состоянии. Газообразный гелий используют как легкий газ для наполнения воздушных шаров. Поскольку он негорюч, его добавляют к водороду для заполнения обо лочки дирижабля. Гелий используют как инертную среду для дуговой сварки , особенно магния и его сплавов, при получении Si, Ge, Ti и Zr, для охлаждения ядерн ых реакторов. Так как гелий хуже растворим в крови, чем азот, большие количества гелия п рименяют в дыхательных смесях для работ под давлением, например при морс ких погружениях, при создании подводных тоннелей и сооружений. При испол ьзовании гелия декомпрессия (выделение растворенного газа из крови) у во долаза протекает менее болезненно, менее вероятна кессонная болезнь, ис ключается такое явление, как азотный наркоз. Смеси He– O 2 применяют, благодаря их низкой вязкости, для снятия прис тупов астмы и при различных заболеваниях дыхательных путей. Также смеси благородных газов с кислородом при вдыхании обладают анестезирующим с войством (это открытие принадлежит российскому фармакологу Лазареву). Другие применения гелия – для газовой смазки подшипников, в счетчиках н ейтронов (гелий-3), газовых термометрах, рентгеновской спектроскопии, для хранения пищи, в переключателях высокого напряжения. В смеси с другими б лагородными газами гелий используется в наружной неоновой рекламе (в га зоразрядных трубках). Жидкий гелий выгоден для охлаждения магнитных све рхпроводников, ускорителей частиц и других устройств. Неон также используется для заполнен ия ламп накаливания, сигнальных ламп и газоразрядных трубок, дающих крас новато-оранжевое свечение и используемых при изготовлении светящихся реклам. Продувкой аргона через жидк ую сталь из нее удаляют газовые включения. Это улучшает свойства металла . Все шире применяется дуговая электросварка в среде аргона. В аргонной с труе можно сваривать тонкостенные изделия и металлы, которые прежде счи тались трудносвариваемыми. Продуваемый вдоль столба дуги аргон (в смеси с водородом) предохраняет кромки разреза и вольфрамовый электрод от обр азования окисных, нитридных и иных пленок. Одновременно он сжимает и кон центрирует дугу на малой поверхности, отчего температура в зоне резки до стигает 4000— 6000° С. К тому же эта газовая струя выдувает продукты резки. Криптон применяется в газоразрядных трубках, а также используется как эталон единицы длины в системе СИ. Области применения ксенона разнообр азны. В светотехнике признание получили ксеноновые лампы высокого давл ения. В таких лампах светит дуговой разряд в ксеноне, находящемся под дав лением в несколько десятков атмосфер. Свет в ксеноновых лампах появляет ся сразу после включения, он ярок и имеет непрерывный спектр — от ультра фиолетового до ближней области инфракрасного. Ксеноном пользуются и ме дики — при рентгеноскопических обследованиях головного мозга. Как и ба ритовая каша, применяющаяся при просвечивании кишечника, ксенон сильно поглощает рентгеновское излучение и помогает найти места поражения. Пр и этом он совершенно безвреден. Активный изотоп ксенона, ксенон - 133, исполь зуют при исследовании функциональной деятельности легких и сердца. Радон применяют главным образом в мед ицине. В радиационной терапии его используют для обработки злокачестве нных опухолей. В физиотерапии радоновые ванны назначают для лечения заб олеваний центральной нервной системы, а также сердечно-сосудистых и кож ных заболеваний. Издавна известно о целебном действии радоновых вод. Час то у таких источников строят санатории или лечебные комплексы. Такие сан атории находятся, к примеру, на Алтае на курорте «Белокуриха» и в Казахст ане, в санатории «Рахмановские ключи», у подножия горы Белуха. Т естовые задания для повторения и контроля Выберите правильный вариант ответа: 1. К благородным газам относятся все, кроме: А. Ксенон Б. Криптон В . Радий Г. Гелий 2. Максимальная валентность благ ородных газов равна: А. 1 Б. 8 В.0 Г . 7 3. Первым из благородных газов был открыт: А. Аргон Б. Неон В. К риптон Г. Гелий 4. Сверкающая желтая линия спектр а характерна для: А. Гелий Б. Аргон В. Радон Г. Ксенон 5. В каком году был открыт первый и з благородных газов? А. 1868 Б. 1894 В. 1900 Г. 1 962 6. Кто первым ввел в Периодическую систему нулевую группу? А. Релей Б. Рамзай В. Менделеев Г. Бартлетт 7. Какой ученый смог впервые получить соединение одного из благородн ых газов с другим веществом? А. Хуторецкий Б. Рамз ай В. Классен Г. Бартлетт 8. Какой благородный газ он исполь зовал? А. Аргон Б. Ксенон В. Криптон Г. Неон 9. С каким элементом удалось получ ить наибольшее количество соединений? А. Хлор Б. Кремний В. Фтор Г. Кислород 10. Для какого из этих газов стабил ьные фторидные соединения пока не известны? А. Ксенон Б. Радон В. Аргон Г. Криптон 11. В какую группу перенесли благор одные газы после того, как была доказана их способность вступать в химич еские реакции? А. I Б. VIII ( главная подгруппа ) В. VII Г. VIII ( побочная подгруппа ) 12. Какой газ при использовании в г азоразрядных трубках дает красновато-оранжевое свечение? А. Неон Б. Гелий В. Р адон Г. Криптон 13. Какой газ используется в основн ом в медицине? А. Неон Б. Гелий В. Р адон Г. Криптон 14. Какой газ используется для опре деления эталона в системе СИ? А. Неон Б. Гелий В. Р адон Г. Криптон 15. Какой газ был впервые открыт на Солнце и лишь затем на Земле? А. Неон Б. Гелий В. Радон Г. Криптон Сп исок использованной литературы 1. Большой энциклопедический сло варь. Химия. – М, 1998. 2. Крылов В.К., Кукушкин Ю.Н., Панина Н. С. Толковый химический словарь для всех. – М, 1999. 3. Кукушкин Ю.Н. Реакционная спосо бность благородных газов//Соросовский образовательный журнал, том 7, №4, с . 52-58. – М, 2001.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Как объяснить мужу, что я вышла за него замуж, а не усыновила?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru