العناصر التي لا تتفاعل كيميائياً

تعريف العناصر الخاملة

تُعرف العناصر الخاملة، أو كما تُسمى العناصر النبيلة، بأنها مجموعة من العناصر الكيميائية تتميز بعدم تفاعلها مع العناصر الأخرى، وذلك بسبب ارتفاع جهود تأينها وانخفاض ألفتها الإلكترونية. إذ تحتوي مداراتها الخارجية على إلكترونات مكتملة، مما يجعلها مستقرة. تقع العناصر الخاملة في المجموعة الثامنة من الجدول الدوري.

قائمة العناصر الخاملة

تشمل العناصر الخاملة: الهيليوم (He)، النيون (Ne)، الأرجون (Ar)، الكريبتون (Kr)، الزينون (Xe)، والرادون (Rn). بالإضافة إلى عنصر حديث تجري حوله الأبحاث وهو الأنون أوكتيوم (Uuo). تُشكل هذه العناصر حوالي 1.29% من كتلة الغلاف الجوي، و1% من حجم الغازات الموجودة به، حيث يُعد غاز الأرجون الأكثر وفرة؛ إذ يشكل 0.93% من الهواء، بينما تتوزع النسبة المتبقية (0.08%) على بقية العناصر الخاملة.

خصائص العناصر الخاملة

• تتميز بعدم وجود أيونات سالبة أو إيجابية.
• تعتبر غازات عديمة اللون والرائحة، ويصعب تحويلها إلى الحالة السائلة نظراً لانخفاض درجاتها الحرجة.
• توجد بشكل طبيعي كذرات مفردة أحادية الذرة.
• تكون عادةً غازات في ظروف الضغط والحرارة العادية.
• تُعتبر عناصر مستقرة، حيث تحتوي على ثمانية إلكترونات تكافؤ في مدارها الخارجي، باستثناء الهيليوم الذي يحتوي على إلكترونين فقط في مستوىه الخارجي.
• لا تتفاعل لتشكل مركبات جديدة، إلا في ظروف خاصة من الحرارة والضغط.
• يمكن استخراجها من الهواء عبر عملية التقطير.
• تمتاز بقوى جذب داخلية ضعيفة بين ذراتها.
• تتميز بدرجات غليان وذوبان ولزوجة منخفضة جداً.
• تزداد الكتلة الذرية كلما اتجهنا من أعلى إلى أسفل المجموعة في الجدول الدوري.
• تذوب في الماء، وزيادة القابلية لذلك تحدث كلما انتقلنا لأسفل المجموعة، إلى جانب انخفاض نشاطها الكيميائي بسبب ارتفاع طاقة التأين.

استعمالات العناصر الخاملة

• يستخدم الهيليوم في تعبئة المناطيد والبالونات، لكونه أخف من الهواء وأيضاً لا ينفجر أو يحترق، بالإضافة الى استخدامه في بيئات تطوير البلورات الدقيقة وفي ضغط الغاز المنزوع.
• يتم استخدام مزيج الهيليوم مع الأكسجين والنيتروجين لملء قوارير الهواء المستخدمة في الغوص تحت الماء.
• يُستخدم النيون والكريبتون في إضاءة المصابيح في الحانات ودور السينما.
• يستخدم الزينون لتحديد مسارات الطيران، كما أنه مثالي لمصابيح الغاز لقدرته على إصدار ضوء أبيض ساطع.
• يُعتبر الأرجون غازاً مثالياً لتعبئة مصابيح الإضاءة، بسبب عدم تفاعله مع الأسلاك المعدنية عند درجات الحرارة المرتفعة، وهو أيضاً يستخدم كغاز عازل في عمليات اللحام.
• يساهم الرادون في علاج بعض أنواع السرطان.
• يستعمل الهيليوم والأرجون في لحام الفلزات مثل المغنسيوم والألمنيوم لحمايتها من الأكسدة.