edelgassene

Edelgassene, grunnstoffene i gruppe 18 i grunnstoffenes periodesystem. Disse fem har stabile isotoper: helium, neon, argon, krypton og xenon. radon ligner kjemisk på xenon, men har bare radioaktive isotoper. Vi konsentrer oss derfor om de fem første grunnstoffene i gruppen her.

Grunnstoffene kalles edelgassene fordi alle er lite reaktive gasser ved romtemperatur.

Noen egenskaper til edelgassene

Navn	Helium	Neon	Argon	Krypton	Xenon
atomnummerSymbol	2He	10Ne	18Ar	36Kr	54Xe
Relativ atommasse	4,0026	20,180	39,948	83,798	131,29
Smeltepunkt i K	0,95 (under trykk)	24,48	83,78	116,6	161,3
Kokepunkt i K	4,216	27,10	87,29	120,85	166,1
Atomradius i pm	128	160	174	198	218
Tetthet (av det faste stoffet) i g cm-3		1,444	1,656	2,823	3,540
Fordampningsvarmen ΔH i kJ mol-1					12,65
Forekomst i ppm	0,008	7·10-5	1,2	1·10-5	2·10-6

Forekomst

Mange radioaktive grunnstoffer sender ut alfapartikler. Når de tar opp to elektroner blir de til atomer av grunnstoffet helium. Naturgasskilder som ligger i kontakt med radioaktive mineraler, kan derfor inneholde opp til 7–8 % helium. Argon i atmosfæren kommer fra nedbrytning av den radioaktive isotopen Kalium-40.

Fremstilling

Helium kan separeres fra naturgass. De andre gassene fremstilles fra flytende luft ved fraksjonert destillasjon.

Bruk

Edelgasser brukes til mye. Heliumgass brukes sammen med oksygen i dykkergass for å motvirke dykkersyke, og som væske for å oppnå avkjøling til meget lave temperaturer (−270 °C) f. eks. i de magnetene som brukes til kjernemagnetisk resonans (NMR). Argon brukes som beskyttelsesgass ved sveising av metaller og legeringer som ellers reagerer med oksygen og nitrogen i luften. Også ved mange metallurgiske og kjemiske prosesser brukes argon som beskyttelsesgass.

I belysningsteknikk benyttes edelgasser. Vanlige glødelamper inneholder argon for å øke lysutbyttet og levetiden. I spesiallamper brukes også krypton og xenon for samme formål. I lysstoffrør og i reklamelys («neonrør») anvendes edelgasser.

Se for øvrig de enkelte grunnstoffene: helium, neon, argon, krypton og xenon

Historie

Henry Cavendish sente gnister gjennom et avstengt volum luft og oksygen i kontakt med baser i 1785. Nitrogen og oksygen reagerer og gir nitrogenoksider som reagerer med basen. Men litt under 1 % av gassblandingen reagerte ikke. Hva som var igjen kunne han ikke forklare. Forklaringen fant John William Strutt Rayleigh og William Ramsay mer enn 100 år senere.

Deres arbeid startet med noe mange ville synes var trivielt. Rayleigh ville bestemme tettheten av nitrogengass og fremstilte nitrogen på to måter: fra luft og fra ammoniakk. Han arbeidet meget nøyaktig, men fant til sin overraskelse at tettheten av nitrogen fra luft var litt høyere enn tettheten fra ammoniakk. Det tok lang tid før han fant forklaringen. Den fant han først i samarbeid med Ramsay i 1894. Den gang var grunnstoffenes periodesystem akseptert og der var det ikke plass til noe nytt grunnstoff. Men det var det forskjellen i tethet kom fra: nitrogen fra luft inneholdt et nytt grunnstoff tyngre enn nitrogen (N₂ molekylmasse 28,2 og argon 39,9). De prøvde å få den nye gassen til å reagere kjemisk, men forgjeves. De kalte den derfor argon som betyr doven. Spektret av den viste at det var et nytt grunnstoff. I 1904 fikk Lord Rayleigh nobelprisen i fysikk for sine tethetsbestemmelser og oppdagelsen av argon.

Rett etter oppdagelsen forutsa Lecoq de Boisbaudran (1838-1912) at argon tilhørte en gruppe lignende gasser, og han anga atommassen for de tre tyngste av dem. Som gruppe 18 lot de seg også innpasse i periodesystemet mellom halogenene og alkalimetallene. De ble funnet av Ramsay mellom 1895-98. For det fikk han nobelprisen i kjemi i 1904. Lecoq hadde selv funnet flere nye grunnstoffer: gallium, dysprosium og samarium.

Da argon var så lite reaktiv, ble det en generell oppfatning at alle gassene i gruppe 18 var lite reaktive. Ingen forsøkte derfor å undersøke det nærmere før i 1962 da xenon ble funnet å reagere med fluor. Siden er det laget mange edelgassforbindelser.