HELOWCE. opracował: JAROSŁAW SUKIENNIK

Podobne dokumenty
Chemia nieorganiczna część B. Prowadzący: Prof. dr hab. inż. Stanisław Krompiec. Helowce

Anna Grych Test z budowy atomu i wiązań chemicznych

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość

Najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we Wszechświecie, Stanowi główny składnik budujący gwiazdy,

Budowa atomu. Izotopy

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

BADANIE WYNIKÓW NAUCZANIA Z CHEMII KLASA I GIMNAZJUM. PYTANIA ZAMKNIĘTE.

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2012/2013

b) Pierwiastek E tworzy tlenek o wzorze EO 2 i wodorek typu EH 4, a elektrony w jego atomie rozmieszczone są na dwóch powłokach elektronowych

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

Budowa atomu Poziom: podstawowy Zadanie 1. (1 pkt.)

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

I. Substancje i ich przemiany

Kryteria oceniania z chemii kl VII

I Etap szkolny 16 listopada Imię i nazwisko ucznia: Arkusz zawiera 19 zadań. Liczba punktów możliwych do uzyskania: 39 pkt.

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

Atomy wieloelektronowe

Konwersatorium 1. Zagadnienia na konwersatorium

Zadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α

Wymagania edukacyjne na poszczególne śródroczne oceny klasyfikacyjne z przedmiotu chemia dla klasy 7 w r. szk. 2019/2020

Warszawski Konkurs Chemiczny ATOM i CZĄSTECZKA

Lista materiałów dydaktycznych dostępnych w Multitece Chemia Nowej Ery dla klasy 7

Wewnętrzna budowa materii - zadania

uczeń opanował wszystkie wymagania podstawowe i ponadpodstawowe

Moduł: Chemia. Fundamenty. Liczba godzin. Nr rozdziału Tytuł. Temat lekcji. Rozdział 1. Przewodnik po chemii (12 godzin)

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

1. JĄDROWA BUDOWA ATOMU. A1 - POZIOM PODSTAWOWY.

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW 2017/2018. Eliminacje szkolne

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

Układ okresowy pierwiastków

Wymagania programowe na poszczególne oceny

Budowa atomu. Wiązania chemiczne

Szkolny konkurs chemiczny Grupa B. Czas pracy 80 minut

Wymagania programowe na poszczególne oceny z chemii w kl.1. I. Substancje i ich przemiany

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

3. Jaka jest masa atomowa pierwiastka E w następujących związkach? Który to pierwiastek? EO o masie cząsteczkowej 28 [u]

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny - klasa I a, I b, I c, I d. I. Substancje i ich przemiany. Ocena dopuszczająca [1]

II Etap rejonowy 28 styczeń 2019 r. Imię i nazwisko ucznia: Czas trwania: 60 minut

Wymagania przedmiotowe do podstawy programowej - chemia klasa 7

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy siódmej

CHEMIA klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej w poszczególnych tematach podręcznika Chemia Nowej Ery dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Wymagania programowe na poszczególne oceny chemia kl. I

Realizacja wymagań szczegółowych podstawy programowej z chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej

Opracowała: mgr Agata Wiśniewska PRZYKŁADOWE SPRAWDZIANY WIADOMOŚCI l UMIEJĘTNOŚCI Współczesny model budowy atomu (wersja A)

26 Okresowy układ pierwiastków

WYPEŁNIA KOMISJA KONKURSOWA

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny: I. Substancje i ich przemiany

Wymagania programowe na poszczególne oceny w klasie pierwszej. I. Substancje i ich przemiany

Promieniowanie w naszych domach. I. Skwira-Chalot

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Chemia Kl.1. I. Substancje chemiczne i ich przemiany

Wewnętrzna budowa materii

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

Wymagania programowe na poszczególne oceny z chemii dla klasy 1 gimnazjum. I. Substancje i ich przemiany

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy I oparte na Programie nauczania Chemia Nowej Ery

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów 13 stycznia 2017 r. zawody II stopnia (rejonowe)

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.

Klasa 1 Wymagania programowe na poszczególne oceny. I. Substancje i ich przemiany

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów 16 stycznia 2015 r. zawody II stopnia (rejonowe)

Nazwy pierwiastków: A +Fe 2(SO 4) 3. Wzory związków: A B D. Równania reakcji:

Przedmiotowy system oceniania z chemii w klasie 7. Ocena dopuszczająca [1] Ocena dostateczna [1+2] Ocena dobra [1+2+3] Ocena bardzo dobra [ ]

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

I ,11-1, 1, C, , 1, C

WYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE SZKOLNE Z CHEMII klasa I

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

SUBSTANCJE CHEMICZNE I ICH PRZEMIANY

CHEMIA KLASA I GIMNAZJUM

b) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Budowa atomu Wiązania chemiczne

Cel główny: Uczeń posiada umiejętność czytania tekstów kultury ze zrozumieniem

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

Pieczątka szkoły Kod ucznia Liczba punktów

I. Substancje i ich przemiany

I. Substancje i ich przemiany

Przedmiotowy system oceniania z chemii kl. 1

XV Wojewódzki Konkurs z Chemii

Plan wynikowy i wymagania edukacyjne z chemii w klasie I - szej. Substancje i ich przemiany. Temat lekcji nauczania. Tytuł rozdziału w podręczniku

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Nazwy pierwiastków: ...

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO W ROKU SZKOLNYM 2015/2016 CHEMIA

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów 24 stycznia 2018 r. zawody II stopnia (rejonowe)

Energetyka w Środowisku Naturalnym

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2013/2014 ETAP SZKOLNY

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Uczeń: opisuje skład i właściwości powietrza określa, co to są stałe i zmienne składniki powietrza

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2014/2015

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2018/2019 ETAP REJONOWY

Test sprawdzający z chemii do klasy I LO i technikum z działu Budowa atomu i wiązania chemiczne

Wymagania edukacyjne - chemia klasa VII

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

Przedmiotowy system oceniania

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Piotr Kosztołowicz. Powtórka przed maturą. Chemia. Zadania. Zakres rozszerzony

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2014/2015

Szczegółowy opis treści programowych obowiązujących na etapie szkolnym konkursu przedmiotowego z chemii 2018/2019

nazywa wybrane elementy szkła i sprzętu laboratoryjnego oraz określa ich przeznaczenie (4)

Transkrypt:

HELOWCE opracował: JAROSŁAW SUKIENNIK

Ogólna charakterystyka znajdują się w 18 grupie układu okresowego (dawniej VIII grupa główna 8 A) są to pierwiastki bloku p (wyjątek hel [He] blok s) zawierają po 8 elektronów na ostatniej powłoce za wyjątkiem helu, który ma 2 elektrony na swojej jedynej powłoce konfiguracja ostatniej powłoki wygląda ogólnie - ns 2 np 6 gdzie n oznacza numer okresu -wyjątek stanowi hel którego konfiguracja wygląda następująco 1s 2 są to gazy bezbarwne, nie posiadają także smaku i zapachu mają niskie temperatury topnienia i parowania wykazują najmniejszą reaktywność ze wszystkich pierwiastków ze względu na trwałą konfigurację elektronową (8 elektronów na ostatniej powłoce; hel 2 elektrony)

He He 2 He He He 2 + He + He HeH + H + Schemat orbitali w hipotetycznej cząsteczce He 2 oraz w jonach He 2 + iheh + hipotetyczna cząsteczka He 2 zawierałaby niekorzystny układ elektronów na orbitalu wiążącym i antywiążącym: [(σ1s) 2 (σ*1s) 2 ] i przedstawiałaby układ bogatszy w energię niż dwa osobne at. helu konfiguracja cząsteczki He 2 + [(σ1s) 2 (σ*1s) 1 ] jest trwalsza niż układ złożony z atomu He i jonu He + układ HeH + jest dość trwałym układem i nie zawiera elektronów na orbitalu antywiążącym; konfiguracja: (σ1s) 2

Jony He 2 + i HeH + powstają podczas wyładowań elektrycznych które dostarczają energii koniecznej do zjonizowania atomu He lub w drugim przypadku do jonizacji atomu H. Obecność ich potwierdzają badania spektroskopowe. Wykryto także obecność jonów innych gazów szlachetnych jak: Kr 2 + oraz NeXe +. Jednoatomowe cząsteczki helowców mogą na siebie oddziaływać tylko słabymi oddziaływaniami dyspersyjnymi.

Karta historyczna Do 1962 roku nie znano żadnego trwałego związku w którym występował jakikolwiek gaz szlachetny. Neil Bartlet zauważył, że energia jonizacji ksenonu (1170 kj/mol) jest niemal taka sama jak energia jonizacji tlenu (1165 kj/mol). A skoro silny utleniacz tj. heksafluorek platyny PtF 6 potrafi utworzyć z tlenem heksafluoroplatynian(vi) dioksydenylu (O 2 ) + (PtF 6 ) - to będzie on mógł też utworzyć związek z ksenonem. Bartlet uzyskał w ten sposób w temperaturze pokojowej heksafluoroplatynian(vi) ksenonu: Xe + (PtF 6 ) - - czerwony proszek. Dało to początek prób syntezy związków chemicznych zawierających w cząsteczkach helowiec.

Zawartość helowców w powietrzu Pierwiastek Hel (He) Neon (Ne) Argon (Ar) Krypton (Kr) Ksenon (Xe) Radon (Rn) Zawartość, % obj. 5,2 10-4 1,8 10-3 0,934 1,14 10-3 8,7 10-6 10-16 We wszystkich stanach skupienia występują jako cząsteczki jednoatomowe.

Dlaczego argonu jest tak dużo? Argon powstaje nieustannie w wyniku reakcji promieniotwórczych. 40 0 K β + 19 1 40 18 Ar Ze względu na dużą zawartość tego izotopu potasu w litosferze stężenie argonu w atmosferze jest stosunkowo stałe. Stąd opłacalność jego pozyskiwania metodą destylacji frakcyjnej powietrza.

Jedno z najpopularniejszych zastosowań helu

Podstawowe właściwości helowców Hel Neon Argon Krypton Ksenon Radon symbol He Ne Ar Kr Xe Rn konfiguracja 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p 6 5s 2 5p 6 6s 2 6p 5 Masa at. 4,002 20,18 39,95 83,80 131,29 (222) t. topnienia [K] 1,05* 24,5 83,8 116 161,4 202,1 t. wrzenia [K] 4,2 27,1 87,3 119,8 165,1 211,1 e. jonizacji [ev. atom -1 ] 24,58 21,56 15,76 14,0 12,13 10,75 * pod ciśnieniem 2.5 MPa (25 atm.)

Właściwości i zastosowania helu występuje w znacznych ilościach w gazie ziemnym. Zawartość helu może tam dojść nawet do 7%. Uzyskuje się go właśnie przez destylację gazu ziemnego. hel powstaje ciągle w wyniku przemian α w szeregach promieniotwórczych np. 235 2 + 234 Powstające tu jądro 92 U He + 90Th helu pobiera elektrony z otoczenia. jest niepalny i ma dużą nośność, więc stosuje się go do napełniania balonów i sterowców. mieszanina 80% O 2 i 20% He stosowana jest jako gaz dla nurków. Nie rozpuszcza się on jak azot we krwi i podczas gwałtownego wynurzenia nie tworzy banieczek zamykając naczynia krwionośne. Zapobiega więc chorobie kesonowej. służy jako gaz ochronny podczas spawania beztlenowego ze względu na niską temperaturę wrzenia wykorzystuje się go jako chłodziwo w elektrowniach atomowych i w układach nadprzewodzących.

Obecnie, sterowce wypełnia się helem. Jest on gazem dużo bezpieczniejszym niż wodór i znacznie wolniej dyfunduje przez poszycie.

Dawniej stosowano wodór i kończyło się to jak wyżej.

NEON otrzymywany w procesie destylacji frakcyjnej powietrza. stosuje się go w lampach jarzeniowych: czerwono pomarańczowe światło do lamp w reklamach świetlnych oraz jako gaz wypełniający lampy kineskopowe jest chłodziwem 40 razy bardziej wydajnym niż hel znane są jego nietrwałe połączenia z wodą, toluenem i fenolem udało się też wykryć nietrwałe jony neonu tj. Ne +, (NeAr) +, (NeH) + oraz (HeNe) +

ARGON jego zawartość procentowa w powietrzu wynosi około 0.93%, stąd opłacalność otrzymywania go metodą destylacji frakcyjnej powstaje podczas rozpadu jąder jednego z izotopów potasu 0 K β 40 40 19 1 + 18 Ar stosuje się go do wytwarzania obojętnej atmosfery ochronnej podczas spawania stopów glinu napełnia się nim żarówki i lampy jarzeniowe co daje niebieskawy kolor światła napełnia się nim też liczniki do wykrywania promieniowania jonizującego. potrafi tworzyć nietrwałe hydraty H O Ar 6 2

Przykład licznika wykorzystującego argon

KRYPTON uzyskuje się go przez destylację frakcyjną powietrza w mieszance z argonem wykorzystuje się go w lampach fluorescencyjnych i stroboskopowych stosuje się go w radioanalizie chemicznej i medycynie używa się go również do produkcji lamp fotgraficznych jest stosunkowa drogim gazem 1dm 3 kosztuje około 100 zł można wyróżnić sześć stałych izotopów tego pierwiastki znane są jony tego pierwiastka tj. ArKr +, KrXe +, KrH + tworzy także nietrwałe hydraty Kr 6H 2O powstaje również w reaktorach atomowych. 92 141 U + n Kr+ Ba 2n 235 92 36 56 +

Krypton stosuje się w lampach stroboskopowych wykorzystywanych w dyskotekach, a także lampach oświetlających pasy na lotniskach

Związki kryptonu potrafi tworzyć związki z fluorem w niskiej temperaturze i obecności wyładowań elektrycznych Kr F kwas kryptonowy i jego sól -H 2 KrO 4 -BaKrO 4, t= 192 2 > KrF lub KrF wyłyładowa o C elektr. 2 4

KSENON nie tworzy hydratów z wodą a jedynie się w niej rozpuszcza. tworzy najwięcej trwałych związków chemicznych ze wszystkich helowców z innymi pierwiastkami izotopy 133 Xe i 135 Xe powstają cały czas w reaktorach jądrowych, np. 138 95 U Xe + Sr 2 n 235 92 54 38 + znane są związki ksenonu z fluorem, wodorem, deuterem i tlenem. Część z tych związków posiada barwę. tlenki ksenonu są używane jako silne utleniacze izotop 133 Xe stosuje się w radioskopii stosuje się go do napełniania żarówek dużej mocy oraz do produkcji lamp błyskowych. nadkseniany metali są najsilniejszymi ze znanych utleniaczy XeO 3 ma właściwości wybuchowe

Obrazowe przedstawienie reakcji rozczepienia uranu w której powstaje stront i ksenon

Reakcje ksenonu Xe + X F 2 XeF 4 ---- produkt główny, kolor biały XeF 2 ---- produkt uboczny, kolor biały XeF 6 ---- produkt uboczny, bezbarwny Reakcja zachodzi w temperaturze 20ºC i pod ciśnieniem 6 atmosfer w obecności katalizatorów niklowych. XeO 4 + 2H 2 O H 4 XeO 4 kwas ksenonowy (VIII), bezbarwny H 4 XeO 4 + 4NaOH Na 4 XeO 4 + 4H 2 O nadksenonian sodu jeden z najsilniejszych znanych utleniaczy 2XeO t 3 2Xe + 3O 2 trójtlenek ksenonu substancja wybuchowa

Schemat lampy ksenonowej.

RADON najmniej trwały ze wszystkich gazów szlachetnych T 1 / 2 = około 4 dni promieniotwórczy najcięższy znany gaz podczas jego chłodzenia poniżej temperatury zamarzania wykazuje brylantową fosforescencję, która w miarę obniżania temperatury przechodzi w żółtą a następnie w pomarańczowo-czerwoną często towarzyszy rudom uranowym tworzy nielotne związki z fluorem, ale ze względu na krótki okres życia nie otrzymuje się ich w ilościach wagowych powstaje w reakcji tj.: występuje w niektórych naturalnych źródłach wodnych stosuje się go w medycynie do leczenia chorób stawów, obwodowego układu nerwowego i zachorowań związanych z przemiany materii + 226 222 4 88 Ra 86 Rn 2 He 2 +

BIBLIOGRAFIA - Podstawy chemii nieorganicznej - Adam Bielański - Tablice chemiczne - Witold Mizerski - Chemia nieorganiczna - F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus - część materiału została opracowana na podstawie fragmentów artykułów zaczerpniętych z portalu Wydawnictwa Szkolnego i Pedagogicznego. Jarosław Sukiennik 2005