Chmistry city @Chem2013

1. Chmistry city@Chem2013 الشكر موصول لصاحبة هذا العرض الرائع .. الأخت : ĀyooŞhήoor

2. المجموعة الثامنة (الغازات الخاملة)

4. ا تقع الغازات الخاملة في أقصى يمين الجدول الدوري نجد أن جميع عناصر الغازات النبيلة توجد في الجو وأكثرها وجودًا هو الأرجون الذي يوجد بكميات ضئيلة. ويوجد الهيليوم عادة مصاحبة للمواد الباعثة لجسيمات ألفا مثل حجر بجبلند. أما الرادون فهو ناتج التحول الإشعاعي للراديوم

5. نضائر الرادون: يوجد ثلاثة نضائرللرادون وهي: 222Rn,220Rn,219Rn وأكثرها استقرارا هو 222Rn ذو عمر النصف الذي يساوي 3.825 يومًا

6. الخواص العامة: بإستثناءالهيليوم الذي لديه الكترونان فقط يملأن العدد الكمي الرئيسي الأول, فإن الغازات النبيلة تمتلك تركيبا الكترونيا خارجيا مستقرًا وبسبب هذه المستويات الخارجية الممتلئة بالإلكترونات يتبع

7. يكون للغازات النيلة ميل قليل لتكوين روابط كيميائيا فهي خاملة نسبيا وفي الظروف العادية.. لا تفقد ولا تكتسب ويكون لها طاقات تأين عالية للغاية,, وأعداد الأكسدة لها يكون تقريبا يساوي صفر

8. ويسال الهيليوم عند درجة حرارة 4.18 كلفن ويسلك كسائل عادي عند تبريده إلى درجة حرارة 2.18 وعند هذه الدرجة الحرارية يتحول إلى سائل يمتلك صفات الغاز (سائل خارق) يسمى بالهيليوم.

9. ولهذا السائل الفريد صفات فريدة وهو ذو أهمية في أعمال البحث التي تجري في درجات حرارية منخفضة . وله توصيل حراري تعادل 800-600 مرة من توصيل النحاس. وذو لزوجة تعادل 1000/1 من لزوجة غاز الهيدروجين وذو قابلية غريبة في الجريان نحو الجهة العليا من جدران الإناء الذي يحتويه.

10. وفي الحالة الصلبة تتبنى غازات النيون والآرجون والكربتونوالزينون تركيب الشكل المكعبي ذي الرص المحكم.

11. استعمالات الغازات الخاملة:- تستعمل الغازات الأخف في هذه المجموعة بصورة واسعة في أنابيب التفريغ حيث أن ألوانها المميزة تجعلها مهمة بصورة خاصة في الإشارات الملونة.

12. كما تستعمل بطريقة مشابهة في الأنابيب الضوئية المتوهجة المستعملة في إضاءة الطرق والشوارع وفي حالة النيون الذي له صفات اختراق الضباب ويستعمل كثيرًا في أعمال الطيران

13. ويجد الهيليوم استعمالاً في المفاعلات النووية التي تبرد بواسطة الغازات حيث يعمل كجسم خامل وكذلك لا يصبح نشطًا إشعاعيا. يستعمل مزيج الأوكسجين والهيليوم من قبل الغواصين حيث أن للهيليوم صفة تميزه عن النيتروجين بكونه لا يمتص بسهولة في التيار الدموي.

14. والاستعمال الرئيسي للآرجون هو تكوينه جوًا خاملاً في أعمال اللحام التي تتطلب منع حصول التأكسد كما في لحام الألمنيوم مثلاً

15. تحضير مركبات الغازات النبيلة:- إن المركبات الوحيدة المعروفة للغازات النبيلة حتى السنوات القريبة الماضية كانت مركبات قفصية فمثلاً أمكن تكوين مركبات مائية للغازات النبيلة الأثقل مثل xe.6H2o (الصيغة الوضعية التقريبية) أمكن تكوينها عند تصلب الماء في جو من الغاز النبيل

16. وفي حالة الغازات الأخف يحدث تكوين مثل هذه المركبات فقط تحت ظروف من الضغط الكبير وينشأ موقف مشابه عند تسليط ضغط(10-40ضغط جوي) على محلول مائي للكويتول في جو من الآرجون,الكريبتون,الزينون حيث تتكون بلورات قفصية مستقرة تتفق مع الصيغة الوضعية.

17. وبدأ إنتاج مركبات غازات نبيلة موثوقة منذ الاكتشاف الذي قام بهبارتلت الذي استفاد من ملاحظة كون المركب PTF6 عاملاً مؤكسدًا قوياً يستطيع ان يحول الأوكسجين الجزيئي إلى مركب ايوني .

18. ومنذ ذلك الاكتشاف فقد حصل على ثلاثة فلوريداتللزينون وهي XeF6,XeF4,XeF2 وذلك بواسطة التخليق المباشر للعناصر عند 400 درجة مئوية لمدة ساعة. وفي جميع مركباته المعروفة جيدًا وجد أن الزينون يرتبط دائماً إما بواحدأوبكلا العنصرين ذوا السالبية الكهربائية الأكبر وهما الفلور والأوكسجين.

19. كيمياء مركبات الزينون:- الفلوريدات:XeF6,Xef4,XeF2 هذه الفلوريدات الثلاثة هي الأفضل تشخيصاً وتمييزًا لمركبات الزينون وجميعها توجد بشكل مواد صلبة بيضاء أو عديمة اللون عند درجات الحرارة العادية ولكن فوق درجة حرارة 42 درجة مئوية فإن XeF6 ذو لون اصفر شاحب ستنصهر عند درجة حرارة 46درجة مئوية ليكون سائلا أصفر وبخارا

20. وجميع الفلوريدات الثلاثة تختزل بواسطة الهيدروجين معطية الغاز النبيل وفلوريد الهيدروجين XeF2+H2 Xe+2HF ويحدث لها مع الماء تحلل مائي سريع ولكن بينما ثنائي الفلوريد فإن XeF6+3H2O XeO3(aq)+6HF

21. ومن بين الفلوريدات الثلاثة يعتبر XeF6 هو الأكثر فعالية إلى حد بعيد وهو يكون مع أوكسيد السليكون المركب زينون أوكسي رباعي فلوريد وهو سائل متطاير عديم اللون 2XeF6+SiO2 2XeOF4+SiF4

22. ثلاثي اوكسيدالزينون: إن ثلاثي اوكسيدالزينون هو مركب صلب غير متطاير وعديم اللون وهو ماده حساسهومتفجرهخطيره لكن محلولا مائيا منها هو ذو استقرار مقبول ويسلك كحامض أحادي قاعديه ضعيف مثل : محاليل بقية مركبات الزينون وكعامل موكسد يحرر الكلور من الكلوريداتوالبروم من البروميدات الخ جنبا الى جنب مع عنصر الزينونواذا جعل المحلول قاعديا قويا تتكون الايونات {HxeO4} غير مستقر ويتجزأ نسبيا ببطء

23. 2{HxeO4} (aq) + 2OH (aq) Xe + {XeO6} -4 (aq) +O2+2H2O Xe(+6) Xe(O) Xe(+8) ولقد امكن فصل مركبات برزينات perxenates مستقره مثل Na4XeO8.8H2O وهي من بين اقوى العوامل المؤكسدهالمعروفه .. تركيب بعض مركبات الزينون يشير الدليل الفيزيائي ان للمركبين XeF2 و XeF4 تركيبا خطيا ورباعيا مستويا على التوالي اما التركيب المضبوط للمركبXeF6 فلم يوضح بصوره تامه للان لكنه عموما يعتبرذا ترتيب منحرف من ثماني الوجوه ربما يتضمن إعادة ترتيب جزيئيه وهو يوصف احيانا بكونه جزيئيه لينه floppy بين تحليل الاشعهالسينيهان المركب XeO3 تركيبا هرميا ثلاثيا .

24. تفاعلات الزينون: مع الفلور: الزينون يتفاعل مباشره مع الفلور ولكن مركبات الاكسجين يمكن الحصول عليها من مركبات فلوريد الزينون وبعض المركبات تكون مستقره جدا ويمكن الحصول عليها بكميات كبيره ويوجد ثلاث تفاعلات للفلور مع الزينون ولكن بالنسبهللكريبتون فيوجد تفاعل واحد فقط كما يلي Xe +FXeF2 XE +2FXeF4 XE +3F XeF6 Kr + 3F2 KrF2

25. ومركبات Xef2وXeF4وXeF6 مركبات مستقرة عديمة اللون متبلرة ولكنها نشطة جدا وصلبة وهي من اقوى العوامل المؤكسدة المعروفة حتى الان في الوسط الحمضي والقاعدي وفي كلا الحالتينXeF2> يختزل الىXe مثل ما يلي : 2HCL (aq) +XeF2(aq) Xe+CL2+2HF(aq) 4OH- (aq) +2XeF2(aq) Xe2 +O2+O2+4F2(aq)+H2O بيمنا تتفاعل فلوريداتالزينون مع احماض لويس لتكون فلوريداتالزينون كما يلي : XeF3+ SbF5 XeF+ SbF6

26. بينما تتفاعل فلوريداتالزينون مع احماض لويس لتكون فلوريداتالزينونالكاتونية كما يلي XeF2 + SbF5 XeF+SbF6 ويمكن القول انفلوريداتالزينون هي مركبات مانحة للفلور وتعطي مركبات ايونيةتساهمية في نفس الوقت بنسب مختلفة كم يتضح من المعادلات التالية XeF2 + MF5 XeF+MF6- XeF2 + 2MF5 XeF+M2F11 2XeF2 + MF5 (Xe2F3)+MF6

27. مع الأوكسجين : غالبا ما تكون المجموعات التي تكون روابط زينونـاكسجيناحادية التكافؤ مثل (OSO2F---OteF5OIOF4, ) ولها كهرووسالبية عالية جدا وتقترب من كهروسالبيةالفلور بالإضافة انها ناتجة من احماض ويمكن الحصول على هذه المركبات بتفاعل Xef2 مع الحامض المناسب بنسبة 1:1 او 1:2 وهي كما يلي: F-Xe-OteF5, Xe(OteF5)2 F-XeOSO2F, Xe(OSO2F)2 F-XeOIOF4, Xe(OIOF4)2

28. امااكسيدالزينونxeo3 (كمادة متفجرة ؛ لونها ابيض ) فيمكن الحصول عليها من التحلل المائي لكلا من Xef4اوXef6 حيث يتحللا بعنف مكونان Xeo3 كما يلي : 3XeF4 +6H2O XeO3+ 2Xe +12HF + 3/2O2 XeF6 +6H2O XeO3 + 6HF 6XeF4 +12H2O 2XeO3+ 4Xe +24HF + 3O2 وتبين ان المركب ثالث اكسي الزينونXeo3 خطر للغاية حيث انه بسبب إنجار شديد في الوسط القاعدي مثل NaoHيعطي زينات الصوديوم حيث ان زينات الصوديوم التي رقم تأكسد الزينونبها سداسي Xe(v1) يتحلل ببطء ليعطي بيرزينات الصوديوم التي رقم تأكسد الزينونبها ثنائي Xe(v111) كما يلي: XeO2 + NaOH Na+ (HXeO4)

29. زينات الصوديوم: XEO3+NaOH Na+ HXeO4 بيرزينات الصوديوم 2Na HxeO4 +2NaOH Xe+O2 +H2O NA4 XeO6 ومركب اكس فلوريد الزينونXeof4يمكن الحصول عليه بتفاعل كمية ضئيلة مع Xef6 كما يلي: XeF6+H2O XeOF4 +2HF ويتكون هذا المركب أيضا عندما يتفاعل ْXeof4مع الزجاج sio2كما يلي : XeF6+SiO2 XeOF4+SiF4

30. مع النيتروجين : المركبات التي تحتوي على روابط الزينزن –نيتروجين حضرت حديثا ومنها F-Xe-N(SO2F)2 وذلك بتفاعل XeF2 مع HN(SO2F)2 كما يلي : XeF2 + HN(SO2F)2 F-Xe-N(SO2F)2+HF وهذا المركب صلب وقد تم اثبات المركب بصورة قاطعة عن طريق الاشعة السينية . ويمكن تفاعل HCN مع XeFAsF في حمض HF ليعطي مركب HCN-XeF+AsF6 حيث انHCN يعتبر قاعدة لويس وXeF+ يعتبر حامض لويس كمايلي HCN + XeFAsF HCN-XeF+AsF6

31. محاولات عديدة تمت للحصول على مركبات تحتوي روابط الزينون –كربون ولكنها بءت بالفشل وكانت محاولة الحصول على هذه المركبات هامة لانه اثبت وجود هذه الروابط يفتح مجالا جديدا وهي مركبات الغازات النبيلة مع المركبات العضوية وقد تم حديثا الحصول على اول مركب يحتوي على رابطة الزينون –كربون وهو ايون C6H5Xe+

32. وصلى الله على محمد وعلى آله وصحبه وسلم ..