希ガス、周期表のグループ18(VIIIa)を構成する7つの化学元素のいずれか。元素は、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、ラドン(Rn)、およびオガネソン(Og)です。希ガスは、無色、無臭、無味、不燃性のガスです。発見から数十年の間、他の原子に結合できないと考えられていたため、伝統的に周期表ではグループ0と分類されていました。つまり、それらの原子は他の元素の原子と結合して化合物を形成することができませんでした。それらの電子構造およびそれらのいくつかが実際に化合物を形成するという発見は、より適切な指定、グループ18をもたらした。
グループのメンバーが発見されて特定されたとき、それらは非常にまれであり、化学的に不活性であると考えられていたため、希ガスまたは不活性ガスと呼ばれていました。しかし、現在、これらの要素のいくつかは地球上および宇宙の残りの部分に非常に豊富であることが知られているため、レアという指定は誤解を招くものです。同様に、不活性という用語の使用には、化学的不動態を暗示するという欠点があり、グループ18の化合物を形成できないことを示唆しています。化学と錬金術では、貴族という言葉は長い間、金やプラチナなどの金属が化学反応を起こすことに抵抗を示していました。これは、ここでカバーするガスのグループにも同じ意味で適用されます。
希ガスの存在量は、原子番号が増加するにつれて減少します。ヘリウムは水素を除いて宇宙で最も豊富な元素です。すべての希ガスは地球の大気中に存在し、ヘリウムとラドンを除いて、それらの主要な商業的供給源は空気であり、それらは液化および分別蒸留によってそれらから得られます。ほとんどのヘリウムは、特定の天然ガス井から商業的に生産されています。ラドンは通常、ラジウム化合物の放射性分解の産物として分離されます。ラジウム原子の原子核は、エネルギーと粒子、ヘリウム原子核(アルファ粒子)、およびラドン原子を放出することによって自然に崩壊します。希ガスのいくつかの特性を表に示します。
希ガスのいくつかの特性
ヘリウム | ネオン | アルゴン | クリプトン | キセノン | ラドン | ununoctium | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
* 25.05気圧で。 | |||||||
** hcp =六角形の最密充填、fcc =面心立方(立方最密充填)。 | |||||||
***安定同位体。 | |||||||
原子番号 | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
原子量 | 4.003 | 20.18 | 39.948 | 83.8 | 131.293 | 222 | 294 *** |
融点(°C) | −272.2 * | −248.59 | −189.3 | −157.36 | −111.7 | −71 | — |
沸点(°C) | −268.93 | −246.08 | −185.8 | −153.22 | −108 | −61.7 | — |
0°C、1気圧での密度(グラム/リットル) | 0.17847 | 0.899 | 1.784 | 3.75 | 5.881 | 9.73 | — |
20°Cでの水への溶解度(1,000グラムの水あたりのガスの立方センチメートル) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 | — |
同位体存在度(陸生、パーセント) | 3(0.000137)、4(99.999863) | 20(90.48)、21(0.27)、22(9.25) | 36(0.3365)、40(99.6003) | 78(0.35)、80(2.28)、82(11.58)、83(11.49)、84(57)、86(17.3) | 124(0.09)、126(0.09)、128(1.92)、129(26.44)、130(4.08)、131(21.18)、132(26.89)、134(10.44)、136(8.87) | — | — |
放射性同位元素(質量数) | 5〜10 | 16〜19、23〜34 | 30〜35、37、39、41〜53 | 69〜77、79、81、85、87〜100 | 110〜125、127、133、135〜147 | 195–228 | 294 |
ガス放電管が発する光の色 | 黄 | 赤 | 赤または青 | 黄緑 | 青から緑 | — | — |
融解熱(1モルあたりのキロジュール) | 0.02 | 0.34 | 1.18 | 1.64 | 2.3 | 3 | — |
気化熱(1モルあたりのカロリー) | 0.083 | 1.75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | — |
比熱(グラムケルビンあたりのジュール) | 5.1931 | 1.03 | 0.52033 | 0.24805 | 0.15832 | 0.09365 | — |
臨界温度(K) | 5.19 | 44.4 | 150.87 | 209.41 | 289.77 | 377 | — |
臨界圧力(大気) | 2.24 | 27.2 | 48.34 | 54.3 | 57.65 | 62 | — |
臨界密度(グラム/立方センチメートル) | 0.0696 | 0.4819 | 0.5356 | 0.9092 | 1.103 | — | — |
熱伝導率(ワット/メートルケルビン) | 0.1513 | 0.0491 | 0.0177 | 0.0094 | 0.0057 | 0.0036 | — |
帯磁率(モルあたりのcgs単位) | −0.0000019 | −0.0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | — | — |
結晶構造** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | — |
半径:原子(オングストローム) | 0.31 | 0.38 | 0.71 | 0.88 | 1.08 | 1.2 | — |
半径:共有(結晶)推定(オングストローム) | 0.32 | 0.69 | 0.97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | — |
静的分極率(立方オングストローム) | 0.204 | 0.392 | 1.63 | 2.465 | 4.01 | — | — |
イオン化ポテンシャル(最初に、電子ボルト) | 24.587 | 21.565 | 15.759 | 13.999 | 12.129 | 10.747 | — |
電気陰性度(ポーリング) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | — |