Les gaz rares (éléments de la colonne VIIIA) sont tous stables, car leur couche électronique externe est complète (4 paires = 8 électrons ; exception : He = 2 électrons).
De ce point de vue, les gaz inertes – nommés aussi gaz rares, ou nobles – que sont l'hélium, le néon, l'argon, le krypton, le xénon et le radon constituent un défi. Ces éléments ont été découverts à la fin du xixe siècle (l'hélium étant le premier à être isolé, en 1868, et le radon le dernier, en 1898).
Les atomes d'hélium ont une masse très faible et peuvent échapper partiellement à l'attraction de la Terre. Il s'est établi un équilibre entre les pertes et les gains d'hélium par l'atmosphère, où sa concentration est constante : 5,3 cm 3 d'hélium par mètre cube d'air.
Ces gaz ont la particularité d'être très peu réactifs, on dit qu'ils sont stables. On les a longtemps nommés gaz inertes avant que l'on ne découvre quelques composés du xénon et du krypton.
L'appellation gaz rares vient de la faible prévalence historique des gaz nobles comme substances chimiques, bien que cette désignation soit techniquement impropre car l'hélium constitue 24 % de la matière baryonique de l'univers, et l'argon 0,94 % de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer, de sorte qu'ils ne sont ...
On peut également retrouver certains gaz nobles dans le domaine de la soudure, ou encore de l'astronautique. L'inflammation des gaz est ici indésirable, et pourrait entraîner de graves conséquences.
Gaz inertes : Les gaz nobles sont stables, ils ont donc aucune nécessité à former des liaisons du fait que leur couche de valence est déjà saturée.
Les gaz nobles ou rares correspondent aux éléments chimiques hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon. Ces éléments sont chimiquement stables ou inertes c'est-à-dire qu'ils ne participent pas à des réactions chimiques. En effet leur structure électronique répond aux règles du duet et de l'octet.
L'hydrogène constitue avec l'air des mélanges explosibles. L'hélium est un gaz incolore, inodore, de goût neutre et non toxique. Etant le deuxième gaz le plus léger, il est bien plus léger que l'air (densité relative = 0.18).
Déterminer quel est le gaz rare le plus proche dans le tableau périodique, entre l'Hélium, l'Argon et le Néon et retenir son numéro atomique Z. La différence entre les deux numéros atomiques identifiés aux points 1 et 2 correspond au nombre de liaisons covalentes que l'atome peut former avec d'autres espèces chimiques.
Les gaz rares (ou inertes)
Les gaz rares : ont 8 électrons de valence, sauf l'hélium, ils possèdent dons une structure bien stable (8 électrons sur la couchs de valence) et ils ne sont pas intéressés à donner ou à recevoir des électrons.
Ce gaz étant plus léger (six fois moins dense, ce qui permet notamment aux ballons de s'envoler), le son s'y déplace plus rapidement. Il remonte plus vite vers le larynx et la bouche, en étant moins amortis dans son parcours. Résultat, la fréquence de la voix paraît plus aiguë.
Transformation de l'hydrogène en hélium dans le Soleil
Comme toute étoile, le Soleil est un gigantesque réacteur nucléaire. En son cœur, des réactions nucléaires de fusion ont lieu, au cours desquelles l'hydrogène est transformé en hélium en libérant de l'énergie.
Les gaz nobles dans le tableau périodique
La famille des gaz noble réunit les éléments faisant partie de la dernière colonne du tableau périodique. Il s'agit donc des éléments située sur le “bord droit” du tableau, dans la colonne n°18.
Configuration électronique du krypton : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6. Le krypton est le plus léger des gaz nobles pour lequel on a pu isoler au moins un composé covalent, en l'occurrence le difluorure de krypton KrF2, synthétisé pour la première fois en 1963 dans la foulée des travaux sur le xénon.
Ainsi, l'hélium utilisé dans le monde provient essentiellement des gisements de gaz naturel découverts dans le Texas, l'Oklahoma, le Kansas et sur le flanc est des Montagnes Rocheuses.
Le protoxyde d'azote (N2O) fait partie des gaz qui vous don- neraient une voix plus grave. Ce gaz, connu sous le nom de « gaz hilarant », est utilisé lors de certaines anesthésies pour endormir le pa- tient.
Le pétrole est en effet notre plus importante source d'énergie, fournissant le combustible de la plupart de nos moyens de transport, le gaz naturel servant, quant à lui, à produire une grande part de l'électricité dont nos modes de vie modernes sont totalement dépendants.
Gaz propane : il est issu de champs ou de raffineries. Son composé chimique majoritaire est le propane C3H8. Plus lourd que l'air, ce gaz peut être stocké et transporté en phase liquide sous faible pression.
L'azote est un gaz inerte qui convient à un large éventail d'applications, couvrant divers aspects de la fabrication, du traitement, de la manipulation et du transport de produits chimiques.
L'atome de carbone C \text{C} C est un cas particulier, il ne donne pas d'ions, car il lui faudrait perdre ou gagner 4 4 4 électrons ce qui demande une énergie trop importante.
La propriété chimique remarquable de tous ces gaz est leur stabilité. C'est du fait de cette stabilité que les gaz nobles sont chimiquement inertes et restent sous forme atomique.
Ramsay a continue à rechercher les gaz nobles et en 1898, un utilisant la distillation fractionnée, il découvre 3 nouveaux gaz rare : le xénon, le néon et le krypton. Le Radon a été découvert la même année par Freidrich Einst Dorn. Enfin, en 1902, Dmitri Mendeleïev accepte les gaz nobles dans son tableau périodique.
Extrait de la classification périodique. La colonne 18 correspond à la famille des gaz nobles avec l'hélium He, le néon Ne et l'argon Ar pour les trois premiers gaz.
Ce que nous appelons « air » se compose de…
L'air sec se compose d'environ 78 % d'azote, 21 % d'oxygène et 1 % d'argon. L'air contient également de la vapeur d'eau qui représente entre 0,1 et 4 % de la troposphère. L'air chaud contient généralement plus de vapeur d'eau que l'air froid.