كتب physical and atomic properties
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
الخصائص الفيزيائية والذرية (معلومة)
تمتلك الغازات النبيلة قوى بين جزيئية ضعيفة، لذا فدرجات الانصهار والغليان منخفضة. جميع الغازات النبيلة أحادية الذرات في الظروف القياسية، بما في ذلك العناصر التي كتلتها الذرية أكبر من عناصر صلبة عديدة. للهيليوم صفات مميزة عديدة مقارنةً مع العناصر الأخرى: درجات انصهاره وغليانه أقل من درجات انصهار وغليان أي مادة أخرى معروفة، حيث أن الهيليوم هوالعنصر الوحيد المعروف الذي يظهر ميوعة فائقة (أي تنعدم اللزوجة داخل السائل بشكل كامل)، وكلذلك فإن الهيليوم هوالعنصر الوحيد الذي لا يمكن أن يتصلّب بالتبريد ضمن الظروف القياسية-ضغط جوي يساوي 25 وحدة ضغط جوي (2500 كيلوباسكال، 370 رطل لكل بوصة مربعة) عند درجة حرارة 0.95 كلفن (-272.200 سيليزيوس، -457.960 فهرنهايت) لتحويله إلى الحالة الصلبة. الغازات النبيلة حتى الزينون لها نظائر مستقرة عديدة. الرادون ليس له نظائر مستقرة، حيث أن نظيره طويل الأمد هوالرادون 222 له عمر نصف قُدِّر بـ 3.8 أيام ويتحلل إلى الهيليوم والبولونيوم، ويتحلل في نهاية المطاف إلى رصاص. درجات الانصهار والغليان في الغازات النبيلة تزداد نزولاً في المجموعة.
يزداد نصف القطر الذري لذرات الغاز النبيل بالانتقال من فترة إلى أُخرى بزيادة عدد الإلكترونات كما في بقية مجموعات الجدول الدوري، ويرتبط حجم الذرة بعدة خصائص أخرى، مثلاً تنقص طاقة التأين بازدياد نصف القطر الذري لأن إلكترونات التكافؤ في الغازات النبيلة تكون أبعد عن النواة وبالتالي فالنواة بازدياد القطر الذري تصبح أقل قدرةً على الإمساك بهذه الإلكترونات والحفاظ عليها. للغازات النبيلة أكبر طاقة تأين ضمن عناصر دورها (سطرها) ، وهذا يعكس استقرار التركيب الإلكتروني ويرتبط هذا الأمر بنقص فعاليتها الكيميائية. للغازات النبيلة الثقيلة طاقات تأين صغيرة كتلك التي تمتلكها عناصر وجزيئات أخرى، حيث قادت فكرة أن الزينون له طاقة تأين مماثلة لطاقة تأين الأوكسجين قادت بارتلت لمحاولة أكسدة الزينون باستخدام سداسي فلوريد البلاتينوم وهومؤكسد معروف بكونه قوياً كفايةً للتفاعل مع الأوكسجين. لا تتقبل الغازات النبيلة أي إلكترون، أنها لا تأخذ شكل أيون سالب الشحنة (أنيون أوصاعدة)، حيث أن الغازات النبيلة لها ألفة إلكترونية سالبة.
يظهر ضعف قوى فان دير فالس بين الذرات على الخصائص الفيزيائية العيانية للغازات النبيلة بشكل واضح. تزداد القوة الجاذبة بازدياد حجم الذرة نظراً لازدياد قابلية الاستقطاب وانخفاض طاقة التأين، وهذا يؤدي إلى اتجاهات جماعية منتظمة تشمل: نزولاً في المجموعة 18 يزداد نصف القطر الذري وتزداد كذلك القوى بين الجزيئية مما يؤدي لزيادة درجات الانصهار والغليان وحرارة التبخر وتزداد كذلك الانحلالية. ويعود ازدياد الكثافة إلى ازدياد الكتلة الذرية.
تكون الغازات النبيلة غازات مثالية في الظروف القياسية، إلا أن انحرافاتها عن قانون الغاز المثالي تقدم أدلة هامة لدراسة التفاعلات بين الجزيئات. تم استنتاج جهد لينارد-جونز عام 1924، باستخدام البياتات التجريبية للأرغون قبل تطور ميكانيك الكم التي وفَّرت أدوات لفهم القوى بين الجزيئية بمبادئها الأساسية. يستخدم جهد لينارد-جونز عادةً للإشارة إلى نموذج التفاعلات بين الجزيئات. التحليل النظري للتفاعلات بين الجزيئية في الغازات النبيلة مقبول وقابل للتداول لأن الغازات النبيلة أحادية الذرات وذراتها كروية، وهذا يجعلها موحدة الخواص، أي أن التفاعل بين الجزيئات مستقل عن الاتجاه.
