ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซมีตระกูล (Inert gas or noble gas)

ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซมีตระกูล หมายถึง ธาตุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น ๆ ไม่เกิดสารประกอบคลอไรด์ ออกไซด์ และซัลไฟด์ จากการศึกษาสมบัติของ 20 ธาตุแรก พบว่าธาตุที่จัดว่าเป็นก๊าซเฉื่อยได้แก่ He , Ne และ Ar ซึ่งเป็นธาตุที่เป็นก๊าซแลไม่ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยา การที่ก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น ๆ เนื่องจากโครงสร้างของอะตอมอยู่ในภาวะที่เสถียรมาก มี 8 เวเลนซ์อิเล็กตรอน (ยกเว้น He มี 2 เวเลนซ์อิเล็กตรอน)

ก๊าซเฉื่อยมีทั้งหมด 6 ธาตุ คือ ฮีเลียม (He) นีออน (Ne) อาร์กอน (Ar) คริปทอน (Kr) ซีนอน (Xe) และ เรดอน (Ra) เป็นพวกโมเลกุลอะตอมเดี่ยว (monoatomic molecule) คือในหนึ่งโมเลกุลของก๊าซเฉื่อยจะมีเพียงหนึ่งอะตอมเท่านั้น (ก๊าซโดยทั่วไป 1 โมเลกุลจะมีมากกว่า 1 อะตอม ส่วนใหญ่จะมี 2 อะตอม เรียกว่า diatomic molecule เช่น O2 , N2 , Cl2 , H2 เป็นต้น

ในธรรมชาติมีก๊าซเฉื่อยปะปนอยู่ในอากาศน้อยมาก ประมาณ 0.937 % เท่านั้น นอกจากจะมีในอากาศแล้วยังอาจจะมีอยู่ในแหล่งอื่น ๆ เช่น ตามบ่อน้ำมัน โดยทั่ว ๆ ไปปริมาณของก๊าซเฉื่อยแต่ละชนิดจะมีค่าโดยประมาณดังนี้

He 0.036 %

Ne 0.19 %

Kr 0.12 %

Xe 0.0009 %

ก๊าซเฉื่อยสามารถเตรียมได้จากการกลั่นลำดับส่วนอากาศเหลว สำหรับในก๊าซธรรมชาติพบว่ามี He อยู่ถึงประมาณ 10 % โดยปริมาตร นอกจากนี้ He ยังอาจได้จากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีในรูปของอนุภาคแอลฟา

เดิมเคยเชื่อกันว่าก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น ๆ จนกระทั่งประมาณปี พ.ศ. 2505 จึงได้มีการสังเคราะห์สารประกอบของก๊าซเฉื่อยขึ้นมาได้ เช่น ปฏิกิริยาระหว่าง Xe กับ F2 หรือ Kr กับ F2 ดังตัวอย่างสารประกอบดังตารางต่อไปนี้

ก๊าซเฉื่อยมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำมาก เนื่องจากมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย

ตารงที่ 5.11 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของก๊าซเฉื่อย

สมบัติบางประการและประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย

ฮีเลียม (He)

เป็นก๊าซที่มีมวลโมเลกุลน้อยและไม่ติดไฟ จึงใช้บรรจุบอลลูนแทนก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งติดไฟได้ง่าย นอกจากนี้ยังใช้ผสมกับก๊าซออกซิเจนด้วยอัตราส่วน 4 ต่อ 1 โดยปริมาตร เพื่อใช้ในการหายใจสำหรับผู้ที่จะลงไปทำงานใต้ทะเล หรือสำหรับนักประดาน้ำ ทั้งนี้เนื่องจากใต้ท้องทะเลลึกมีความกดดันสูง ถ้าหายใจด้วยอากาศปกติ จะทำให้ก๊าซไนโตรเจนในอากาศละลายในโลหิต และเมื่อกลับขึ้นมาที่ความดันปกติไนโตรเจนที่ละลายอยู่ในโลหิตจะเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซปุดขึ้นมา ดันผนังเส้นโลหิต ทำให้เกิดอาการเจ็บปวดกล้ามเนื้อและทำให้เสียชีวิตในที่สุด แต่ถ้าใช้ก๊าซออกซิเจนผสมกับฮีเลียมจะไม่เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว เนื่องจากฮีเลียมละลายในโลหิตได้น้อยกว่า ก๊าซไนโตรเจน จึงแก้ปัญหานี้ได้ นอกจากนี้ยังใช้ฮีเลียมเหลว ซึ่งมีจุดเดือดต่ำมากเป็นสารหล่อเย็น เพื่อใช้ศึกษาสมบัติของสารที่อุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตามฮีเลียมเป็นก๊าซที่เตรียมได้ยากและมีราคาแพง

อาร์กอน (Ar)

ใช้เป็นก๊าซบรรจุในหลอดไฟ เพื่อให้ไส้หลอดมีอายุการใช้งานที่นานขึ้นทั้งนี้เพราะอาร์กอนไม่ทำปฏิกิริยากับไส้หลอด ขณะที่ร้อน ถ้าบรรจุอากาศในหลอดไฟฟ้า ไส้หลอดจะทำปฏิกิริยากับก๊าซต่าง ๆ ทำให้ขาดง่าย นอกจากนี้ยังใช้อาร์กอนบรรจุในหลอดไฟโฆษณา โดยบรรจุในหลอดแก้วเล็ก ๆ ภายใต้ความดันต่ำ เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าศักย์สูงเข้าไป จะได้แสงสีมว่งน้ำเงิน นอกจากนี้ยังใช้อาร์กอนในอุตสาหกรรมการเชื่อมโลหะ

นีออน ( Ne)

ใช้บรรจุในหลอดไฟโฆษณาเช่นเดียวกับ อาร์กอน โดยให้สีแสงไฟเป็นสีส้มหรือสีส้มแดง

คริปทอน (Kr) และซีนอน (Xe)

ไม่ค่อยได้ใช้ประโยชน์มากนัก โดย Kr ใช้ในหลอดไฟแฟลช สำหรับถ่ายรูปความเร็วสูง ส่วน Xe ใช้เป็นยาสลบ แต่ราคาแพงมาก

สำหรับเรดอน (Ra) เป็นธาตุกัมมันตรังสี ใช้รักษาโรคมะเร็ง

ในปัจจุบันมีการนำกีาซเฉื่อยบางชนิด เช่น Ar และ Kr บรรจุในหลอดผลิตแสงเลเซอร์เพื่อใช้เป็นตัวกลางสำหรับสร้างความถี่ต่าง ๆ กันของแสงเลเซอร์

......................................

สารบัญ

ตารางธาตุ

สมบัติของธาตุ ...

.สารประกอบคลอไรด์

สารประกอบออกไซด์ ..

. ก๊าซเฉื่อย . .

การจัดธาตุเป็นหมวดหมู่ ...

. .การจัดธาตุเป็นหมวดหมู่ของนักเคมียุคต่างๆ .

.ตารางธาตุในปัจจุบัน

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

กลับเข้าหน้าแรก ตารางธาตุ

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง