Гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn.

Групповое название элементов VIIIA группы – благородные газы.

Гелий обнаружен в 1868 году методом спектрального анализа солнечного излучения (Локьер и Франкленд, Англия; Жансен, Франция); на Земле гелий был найден в 1894 году в минерале клевеите (Рамзай, Англия). Остальные стабильные благородные газы открыты на Земле в период 1892 – 1897 (Рамзай, Рэлей и др., Англия). Радиоактивные изотопы радона обнаружены только в XX в.

Распространение благородных газов в природе. Все благородные газы присутствуют в воздухе; на 100 л воздуха приходится 932 см³ Ar; 1,5 см³ Ne; 0,5 см³ He; 0,11 см³ Kr и 0,008 см³ Xe. Радон содержится в водах некоторых минеральных источников. Гелий обнаруживается во всех природных газах и в радиоактивных минералах (клевеит, т. е. уранинит, богатый лантаноидами). Из ядер гелия состоит на 36% Солнце.

Таблица. Свойства благородных газов.

	Гелий He	Неон Ne	Аргон Ar	Криптон Kr	Ксенон Xe	Радон Rn
Порядковый номер элемента	2	10	18	36	54	86
Относительная атомная масса	4,003	20,180	39,948	83,801	131,292	222,018
Содержание в земной коре, %	4,2e-7	5e-7	3,6e-4	1,9e-8	2,4e-9	6,2e-16
Температура плавления, *С	-272,1 (2,5 МПа)	-248,6	-189,4	-157,2	-111,8	-71,0
Температура кипения, *С	-268,9	-246,1	-185,9	-153,4	-108,1	-62,0
Плотность при н.у., г/дм3	0,18	0,90	1,78	3,74	5,89	9,96
Степень окисления	0	0	0	0, +II, +IV	0, +II, +IV, +VI, +VIII	0

Получение благородных газов. Из воздуха с помощью фракционной конденсации и перегонки, адсорбцией на активном угле или силикагеле. Кругооборотные газы в синтезе аммиака постепенно обогащаются аргоном и его можно выделить.

Свойства благородных газов. Бесцветные газы, не имеющие запаха и вкуса. Умеренно растворимы в воде. Изотопы ³Не и ⁴Не – единственные вещества, которые при температурах, близких к абсолютному нулю, остаются жидкими.

Гелий – наиболее трудно сжижаемый из всех газов. Жидкий гелий существует в двух модификациях: гелий I, который ведет себя как обычная жидкость, и гелий II – сверхтеплопроводная и сверхлетучая жидкость. Гелий II проводит теплоту в 107 раз лучше, чем гелий I (и в 1000 раз лучше, чем серебро). Он практически не имеет никакой вязкости, мгновенно проходит через узкие капилляры, самопроизвольно переливается через стенки сосудов в виде тонкой пленки. Атомы He в сверхтекучем состоянии ведут себя почти так же, как электроны в сверхпроводниках.

Неон из всех газов обладает наивысшей вязкостью; жидкий неон, в противоположность жидким гелию и аргону, имеет особенно высокую плотность. Наиболее устойчивым изотопным нуклидом радона является ²²²Rn, период полураспада 3,8 суток.

Криптон, вдыхаемый в смеси с кислородом, вызывает глубокую потерю сознания.

В химическом отношении благородные газы чрезвычайно инертны. Соединения благородных газов известны только с 1962 года. Тяжелые благородные газы (Kr, Xe, Rn) в подходящих условиях реагируют с фтором и образуют фториды в степенях окисления от (+II) до (+VIII). По реакциям замещения из них можно получить кислородные соединения.

α-Распад. Некоторые радиоактивные вещества, распадаясь, испускают α-частицы, которые представляют собой ядра атомов гелия. Из этих частиц He на 20% состоят космические лучи.

Применение благородных газов. Легкие благородные газы (Не, Ne, Ar) используют как наполнители газосветных трубок и ламп дневного света, криптоном и аргоном заполняют обычные лампы накаливания (90% Аг, 10% N₂) для удлинения срока их службы и увеличения яркости свечения. Благородные газы применяются также в ионных фотоэлементах. Ксенон вследствие близости его спектра к спектру солнечного света используется для искусственного освещения при фотографировании (ксеноновая лампа). Гелий благодаря абсолютной негорючести служит для наполнения аэростатов и создания “искусственного воздуха” – газовой смеси (обычно 80% He и 20% O₂ по объему) для дыхания при глубоководных погружениях. Аргон используется при сварке для создания защитной атмосферы, при получении титана и циркония.

Неон находит применение как хладагент в технике низких температур. Соединения ксенона

Наибольшее число соединений получено для ксенона.

Дифторид ксенона XeF₂ образуется при прямом синтезе из простых веществ под действием тлеющего электрического разряда. XeF₂ – белые кристаллы, с температурой плавления 140*С. При нагревании диспропорционирует с образованием, в частности, белых кристаллов тетрафторида ксенона XeF₄:

2XeF₂ = Xe + XeF₄

Гексафторид ксенона XeF₆ получают при многочасовом нагревании газовых смесей Xe и F₂ при 6 МПа и 300*C. Продукт может содержать примеси XeF₄ и дифторида дикислорода O₂F₂. Гексафторид ксенона – белое твердое вещество, плавящееся при 46*С в светло-желтую жидкость. Получен (предположительно) также октафторид ксенона XeF₈. Из фторидов удается получить оксиды, например триоксид ксенона XeO₃:

6XeF₄ + 12H₂O = 4Xe + 3O₂ + 2XeO₃ + 24HF

Триоксид ксенона XeO₃ является кислотным оксидом, ему соответствует, например, соль ксенат(VI) бария Ba₃XeO₆, представляющая собой малорастворимые белые кристаллы. Известен также октагидрат ксената(VIII) натрия Na₄XeO₆*8H₂O.

Тетраоксид ксенона XeO₄ – желтое твердое вещество.

Дихлорид ксенона XeCl₂ – белые кристаллы, устойчивые в отсутствие воды до 80*C.

---