Acest gaz, numit "străin", a transformat practic opiniile chimistilor asupra gazelor inerte cu susul în jos. De la început, el a prezentat proprietăți "ciudate": spre deosebire de alte gaze inerte, xenonul a intrat prima dată într-o reacție chimică, prima care a format o conexiune stabilă. Și, în același timp, a făcut ca termenul "gaze inerte" să fie inadecvat. Datorită substanței nou descoperite, grupul anterior creat de "zero" al sistemului periodic a încetat să mai existe.
În căutare de "altcuiva"
Odata deschis heliu, neon, argon, cripton, finalizarea primelor patru perioade ale tabelului periodic, nu se îndoiesc că perioadele cincea și a șasea, de asemenea, trebuie să se termine cu un gaz inert. Dar nu au putut fi găsite imediat. Acest lucru nu este surprinzător: în 1 m 3 de aer 9,3 litri de argon și numai 0,08 ml de xenon.
Dar, până atunci, eforturile oamenilor de știință, în special englezul Traverse, au devenit posibile cantități semnificative de aer lichid. Chiar și hidrogenul lichid a devenit disponibil. Datorită acestui fapt, Ramsay, împreună cu Traverse, a fost capabil să studieze cea mai dificilă fracțiune de aer obținută după distilarea heliului, hidrogenului, neonului, oxigenului, azotului și argonului. Reziduul conține un krypton brut (adică, nerafinat). Cu toate acestea, după ce a fost pompat într-un vas, a existat invariabil o bule de gaz. Acest gaz a strălucit albastru într-o descărcare electrică și a dat un fel de spectru cu linii în zonele de la portocaliu la violet. În căutarea unui nou element și pentru a-și studia proprietățile, Ramsay și Traverse au procesat circa o sută de tone de aer lichid. Individualitatea xenonului ca nou element chimic pe care l-au stabilit, operând doar 0,2 cm3 din acest gaz. Neobișnuit pentru acea vreme finețea experimentului!
Liniile spectrale caracteristice sunt cartea elementului. Ramsay și Travers au avut toate motivele să creadă că a fost descoperit un nou gaz inert. El era numit xenon, care în greacă înseamnă "străin": în fracțiunea kryptonă a aerului, el părea cu adevărat străin. În mod ciudat, din punctul de vedere al chimistului, xenonul sa dovedit a fi "străin" printre gazele inerte. El a fost primul care a intrat într-o reacție chimică, prima care a format un compus stabil. Și astfel a făcut ca termenul "gaze inerte" să fie inadecvat.
Sinteza compușilor primul set chimiști xenon pe locul gazelor inerte în sistemul periodic. Înainte, gazele nobile au fost separate într-un grup separat zero, care corespundea în totalitate ideii valenței lor. Dar când xenon a intrat în reacție chimică când a fost cunoscut fluorura mai mare, în care valența xenon este de opt (care este în concordanță cu structura învelișului său de electroni), gazele inerte au decis să se mute în grupul VIII. Grupul zero a încetat să mai existe.
Proprietăți Xenon
Xenon, la fel ca toate gazele inerte VIII din tabelul periodic grupul constând din molecule monohidroxilici nu are nici un miros sau culoare, nu arde sau suport de ardere, nu exploziv, puțin solubil în apă și foarte rapid excretat prin plamani.
Ca gaz inert este nobil, nu este expusă nici o biotransformare în organism, nu intră în reacții chimice. Inerția lui Xe se datorează saturației carcasei de electroni exterioare, configurațiile sale electronice fiind extrem de închise și cât de puternice posibil. Numărul ordinal al lui Xe este de 54, greutatea moleculară fiind -131,29. Densitatea la 0 ° C și 1 Ata este de 5,89 kg / m 3. Aceasta este de 4 ori mai mare decât cea a aerului și de 3 ori mai mare decât în N2O.
Xenonul în natură
Xenonul se află în atmosferă terestră în cantități foarte mici, 0,087 ± 0,001 ppm (μL / L) și apare și în gazele emise de unele surse minerale. Unele specii de xenon radioactiv, de exemplu, 133 Xe și 135 Xe. sunt obținute ca urmare a iradierii cu neutroni a combustibilului nuclear în reactoare.
Prepararea xenonului
Principala sursă de producție industrială a xenonului este aerul, unde în 1000 m 3 există 86 cm3 de xenon. În țările din Rusia și CSI, nivelul producției industriale anuale de xenon pur este de aproximativ 1500 m 3.
În industrie, xenonul este produs ca un produs secundar al separării aerului în oxigen și azot. După o astfel de separare, care este de obicei efectuată prin rectificare, oxigenul lichid rezultat conține cantități mici de krypton și xenon. Rectificarea ulterioară îmbogățește oxigenul lichid la un conținut de 0,1-0,2% din amestecul de kryptonoxenonă, care este separat prin adsorbție pe silicagel sau prin distilare. Ca o concluzie, concentratul de xenon-krypton poate fi separat prin distilare în crispton și xenon.
Principalii furnizori de materii prime (concentrat de krypton-xenon) sunt mari centre industriale ale industriei metalurgice din Rusia. Pentru a obține pur kripton-xenon concentrat xenon utilizate care sunt supuse rectificării criogenice pentru instalațiile de separare a gazelor, asigurând producerea de xenon de puritate ridicată (99,999%). Datorită prevalenței sale reduse, xenonul este mult mai scump decât gazele inerte mai ușoare.
Xenon în practică
În ciuda costului ridicat, xenonul este indispensabil în mai multe cazuri. Xenonul este utilizat pentru a umple lămpile cu incandescență. surse puternice de descărcare de gaz și surse de lumină pulsată (masa atomică ridicată a gazelor în bulbii cu bulb previne evaporarea tungstenului de pe suprafața filamentului).
Izotopii radioactivi (127 Xe, 133 Xe, 137 Xe, etc.) sunt utilizați ca surse de radiație în radiografie și pentru diagnosticare în medicină, pentru detectarea scurgerilor în instalațiile de vid. Fluorurile de xenon sunt utilizate pentru pasivarea metalelor.
Xenon, atât în forma sa pură cât și cu un mic adaos de vapori de cesiu-133, este un mediu de lucru foarte eficient pentru motoarele navelor spațiale reactive electric (în principal ioni și plasmă).
Fluorurile și oxizii de xenon sunt propuși ca fiind cei mai puternici oxidanți ai combustibilului cu rachete. dar și ca componente ale amestecurilor de gaze pentru lasere.
În izotopul xenon-129, este posibil să se polarizeze o parte semnificativă a rotirilor nucleare pentru a crea o stare cu rotiri co-direcționale, o stare numită hiperpolarizare.
