Инерт газлар ёки  VIII A группача элементлари

Нодир (инерт) газлар ёки VIII A группача элементлари қаторига He- гелий, Ne — неон, Kr — криптон, Xe — ксенон ва Rn- радон киради. Нодир газлар тўғрисидаги дастлабки маълумотлар Н. А. Релей ( 1880й .), Н. А. Морозов ( 1883й .) ва У. Рамзай ( 1894й .) лар томонидан келтирилган ва уларнинг мавжудлиги исботлаган. Нодир газлар эркин ҳолатда ҳаво, қуёш системасида, табиий газ таркибида бўлади ва ҳавони суюқлантириш ёъли билан олинади. Қуйидаги жадвалда ҳавонинг таркиби ва нодир газларнинг қайнаш температуралари келтирилган.

Gaz	Hаво таркибидаги ҳажмий миқдори ,%	tqay ,°C
Havo	100	-190
N₂	78,09	-195,8
O2	20,95	-183
CO2	0,030	-78,5
H2	0,00005	-252,8
O3	1•10-6	-111,9
He	0,0005	-268,9
Ne	0,0018	-245
Ar	0,9325	-185,8
Kr	0,000108	-152,9
Xe	0,000008	-108
Rn	0,6•10-17	-61,8

Бу элементлар атомларининг гелийдан радонга томон ядро заряди ва атом радиуслари ортиб бориши билан электрон қобиғининг қутбланиши ҳам ортиб боради.
Шу устунда бу элементларнинг реакцияга киришувчанлиги ҳам ортиб боради, ионланиш потенциали эса камайиб боради.

Радоннинг ионланиш потенциали ксеноннинг ионланиш потенциалидан камроқ бўлса ҳам, радиоактивлиги сабабли радон хоссалари ксенонга нисбатан камроқ оʻрганилган. Ҳозирги вақтда нодир газларнинг хоссалари асосан ксенон мисолида оʻрганилган.
Нодир газлар маълум шароитда сув билан клатратлар, яъни гидратлар ҳосил қилади: Ar•6H₂O, Kr•6H₂O, Xe•6H₂O. Ушбу бирикмалар ҳосил бўлишида валент боғлар ҳосил бўлмайди, аммо муз тузилишидаги бўшлиқлар клатратлар ҳосил қилишда алоҳида аҳамиятга эга.

Кимёвий хоссалари

Бу элементларнинг ташқи электрон қаватида 8 тадан жуфтлашган (октет системаси) электронлар мавжуд. Кимёвий реакцияга киришмайди ёки жуда қийин киришади. Гелий оддий шароитда рангсиз, ҳидсиз, молекуласи бир атомли, инерт газ, аммо атомлари ғалаёнланган ҳолатида молекуляр ионлар He₂⁺ ҳосил қилиши мумкин. Оддий шароитда бу ионлар беқарор, этишмайдиган электронни бириктириб олиб, иккита нейтрал атомга ажралади.

He₂⁺ + é → 2He

Спектрал анализ ёрдамида гелийнинг Қуёш атмосферасида термоядро реакциялари маҳсулоти сифатида мавжудлиги аниқланган:

Гелий атоми He шу жумладан a-заррачалар турли хил ядровий реакциялар олиб боришда ишлатилади. Гелий металларни пайвандлашда инерт атмосфера, ҳаво шарлари (дирижабл)ни, метеорологик зондларни тўлдирувчи энгил, хавфсиз газ сифатида ишлатилади.

Неон (Ne) атоми инерт газ у ҳам кучли ғалаёнланган ҳолатда молекуляр ион ҳосил қилади: Ne₂⁺ Ҳозиргача Ne нинг бирикмалари борлиги аниқланмаган ёки синтез қилинмаган.
Криптон (Kr), ксенон (Xe) ва радон (Rn) ҳам бир атомли газлар бўлиб, бошқа элементлар билан, хусусан, фтор ва кислород билан турли таркибли бирикмалар ҳосил қилади.

Ксеноннинг бирикмалари

Инерт газлардан, дастлаб Xe нинг PtF₆ (кучли оксидловчи) билан реакцияси натижасида 1962 йилда канадалик N. Bartlett Xe⁺¹[PtF₆]ни синтез қилгани учун унга Нобел мукофоти берилган. Реакция тенгламаси: Xe°+ +Pt⁶⁺F₆ → Xe⁺¹[PtF₆]. Ксенон фтор атмосферасида алангаланади, бу реакциялар экзотермик боʻлиб, XeF₂, XeF₄, XeF, XeF, XeOF, XeOF, таркибли моддаларни ҳосил қилади. XeF, рангсиз, барқарор, t=140°C, сувда эрувчанлиги 25 г/л, асосли табиатга эга, сувли эритмада гидролизланади ва кучли оксидловчи
хоссасига эга:

2XeF₂ + 2H₂O → 2Xe + O₂ + 4HF

Қиздирилганда диспропорцияланади:

2Xe⁺²F₂ → Xe° + Xe⁺F

Ксенон дифторид XeF₂ ўрин олиш реакциясига киришади:

XeF₂+HClO₄ = [XeF(CIO₄)] + HF

Ксенон (IV) нинг бирикмалари XeF, ва XeOF, рангсиз кристалл моддалар. Буларда Xe нинг гибридланиш турига коʻра уларнинг тузилиши ва хоссалари оʻзаро фарқ қилади:

Оксидланиш-қайтарилиш (диспропорцияланиш) реакцияси билан борадиган гидролизланиш хоссасига эга:

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

Бу моддалар ҳам кучли оксидловчилик хоссасига эга.
XeO₃-ксенон (VI)-оксиди, оқ рангли, жуда осон портловчи модда. Унинг молекуласи тригонал пирамида тузилишли боʻлиб, кучли оксидловчи модда:

Xe⁺⁶O₃ + 6KJ + 6HCI → 6KCl + Xe° + 3J₂ + 3H₂O

Нодир газлар ва уларнинг бирикмаларини ишлатилиши

Ксенон бирикмалари — кучли оксидловчи моддалар. Улар ёрдамида амалда ҳамма элементларнинг (ҳатто олтиннинг) энг юқори оксидланиш даражасидаги бирикмалари ҳосил қилинган. Масалан: AuF₅, BrF₇, lar XeF₂ ёрдамида олинган.

Сўнгги йилларда нодир газларнинг хоссалари Россиялик олим академик V. А. Легасов томонидан ўрганилган. Нодир газларнинг фторидлари фторловчи ва оксидловчи моддалар сифатида ишлатилади. Ксенон оксидлари портловчи модда, ракета ёнилғиси сифатида қўлланилади. Радиоактив элементлар (асосан 235U ва 238U-уран) ни бир-биридан ажратиш ва тоза ҳолда олишда ксеноннинг фторли бирикмалари ишлатилади.
Неон ва аргон газлари лампочкаларни, газ ёритгич найларни тўлдиришда қўлланилади. Неон лампалари қизғиш ранг бериб ёнади, аргон лампалари эса зангори рангда ёнади.

Нодир газларнинг кимёвий жиҳатдан «бефарқлиги» нинг сабабларидан бири улар атомларининг ташқи электрон қаватлари икки (Ne) ва саккиз электрон (октет) билан тўлиб, уларнинг ҳаммаси оʻзаро жуфтлашганлигидир. Иккинчи томондан п-электронларнинг бошқа электрон қаватларга (ёки орбиталларга) ўтиш (тоқлашиш) энергиясини жуда катталигидир. Бунинг исботи сифатида Xe атомидаги нормал ҳолатдан (5s²5p) қўзғалган ҳолатлар (5s²5p⁵6s¹; E_қўзг:=795 кЖ); (5s²5p⁵5d¹; E_қўзг:=963 кЖ); (5s²5p⁴5d²; E_қўзг=1758 кЖ); (5s²5p⁴5d¹6s¹; E_қўзғ =1926 кЖ) га ўтиш жуда катта энергия талаб қилади. Бу миқдор энергия икки электронли кимёвий боғланишлар ҳосил боʻлиши ҳисобига «қоплана» олмайди ва шу сабабли Xe нинг бирикмалари уч марказли боғланишлар воситасида ҳосил боʻлган.

Уч марказли боғланиш Xe атомининг 5p ва 2 та F атомининг 2p-орбиталлари иштирокида 3 та уч марказли боғланишлар воситасида ҳосил боʻлган. Уч марказли боғланиш Xe атомининг 5p ва 2 ta F атомининг 2p орбиталлари иштирокида 3 та уч марказли молекуляр орбиталлар (МО) (боғловчи, бўшаштирувчи, боғламайдиган) ҳосил боʻлиб, улар 4 та электрон билан тўлади ва барқарор (Э_бог=120 кЖ) боғлар ҳосил бўлади. Бундай боғлар ҳосил қилиш имконияти He, Ne, Ar да ёъқлиги сабабли, бу элементлар бирикма ҳосил қилмайдилар.