Gaz szlachetny, każdy z siedmiu pierwiastków chemicznych, które tworzą grupę 18 (VIIIa) układu okresowego pierwiastków. Pierwiastkami są hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) i oganesson (Og). Gazy szlachetne to gazy bezbarwne, bezwonne, bez smaku, niepalne. Tradycyjnie były one oznaczane jako grupa 0 w układzie okresowym, ponieważ przez dziesięciolecia po ich odkryciu wierzono, że nie mogą wiązać się z innymi atomami; to znaczy, że ich atomy nie mogą łączyć się z atomami innych pierwiastków, tworząc związki chemiczne. Ich struktury elektroniczne i odkrycie, że niektóre z nich rzeczywiście tworzą związki, doprowadziły do bardziej odpowiedniego oznaczenia, Grupa 18.
Kiedy członkowie grupy zostali odkryci i zidentyfikowani, uważano ich za wyjątkowo rzadkich, a także obojętnych chemicznie, dlatego też nazywano je rzadkimi lub obojętnymi gazami. Jednak obecnie wiadomo, że kilka z tych pierwiastków jest dość obfitych na Ziemi i w pozostałej części wszechświata, więc określenie rzadkie jest mylące. Podobnie, użycie terminu obojętny ma tę wadę, że wiąże się z biernością chemiczną, co sugeruje, że nie można tworzyć związków z grupy 18. W chemii i alchemii słowo szlachetne od dawna oznacza niechęć metali, takich jak złoto i platyna, do poddania się reakcji chemicznej; ma to zastosowanie w tym samym sensie do grupy gazów tutaj objętych.
Obfitości gazów szlachetnych zmniejszają się wraz ze wzrostem ich liczby atomowej. Hel jest najbardziej obfitym pierwiastkiem we wszechświecie oprócz wodoru. Wszystkie gazy szlachetne są obecne w ziemskiej atmosferze i, oprócz helu i radonu, ich głównym komercyjnym źródłem jest powietrze, z którego są one uzyskiwane przez upłynnienie i destylację frakcyjną. Większość helu produkowana jest komercyjnie z niektórych odwiertów gazu ziemnego. Radon jest zwykle izolowany jako produkt radioaktywnego rozkładu związków radu. Jądra atomów radu rozpadają się samorzutnie, emitując energię i cząsteczki, jądra helu (cząstki alfa) i atomy radonu. Niektóre właściwości gazów szlachetnych są wymienione w tabeli.
Niektóre właściwości gazów szlachetnych
| hel | neon | argon | krypton | ksenon | radon | ununoctium | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * W 25,05 atmosfery. | |||||||
| ** hcp = sześciokątne ciasno zamknięte, fcc = sześcienne ześrodkowane (sześcienne ciasno zamknięte). | |||||||
| *** Najstabilniejszy izotop. | |||||||
| Liczba atomowa | 2) | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
| masa atomowa | 4,003 | 20,18 | 39,948 | 83,8 | 131,293 | 222 | 294 *** |
| temperatura topnienia (° C) | −272,2 * | −248,59 | −189,3 | −157,36 | −111,7 | −71 | - |
| temperatura wrzenia (° C) | −268,93 | −246,08 | -185.8 | −153,22 | −108 | -61.7 | - |
| gęstość w 0 ° C, 1 atmosfera (gramy na litr) | 0,17847 | 0,899 | 1,784 | 3,75 | 5,881 | 9,73 | - |
| rozpuszczalność w wodzie w 20 ° C (centymetry sześcienne gazu na 1000 gramów wody) | 8.61 | 10.5 | 33,6 | 59,4 | 108,1 | 230 | - |
| obfitość izotopowa (naziemna, procent) | 3 (0,000137), 4 (99,999863) | 20 (90,48), 21 (0,27), 22 (9,25) | 36 (0,3365), 40 (99,6003) | 78 (0,35), 80 (2,28), 82 (11,58), 83 (11,49), 84 (57), 86 (17,3) | 124 (0,09), 126 (0,09), 128 (1,92), 129 (26,44), 130 (4,08), 131 (21,18), 132 (26,89), 134 (10,44), 136 (8,87) | - | - |
| izotopy radioaktywne (liczby masowe) | 5–10 | 16–19, 23–34 | 30–35, 37, 39, 41–53 | 69–77, 79, 81, 85, 87–100 | 110–125, 127, 133, 135–147 | 195–228 | 294 |
| barwa światła emitowanego przez gazową rurkę wyładowczą | żółty | czerwony | czerwony lub niebieski | żółty zielony | od niebieskiego do zielonego | - | - |
| ciepło topnienia (kilodżule na mol) | 0,02 | 0,34 | 1.18 | 1,64 | 2.3 | 3) | - |
| ciepło parowania (kalorie na mol) | 0,083 | 1,75 | 6.5 | 9.02 | 12,64 | 17 | - |
| ciepło właściwe (dżule na gram Kelvina) | 5,1931 | 1,03 | 0,52033 | 0,24805 | 0,15832 | 0,09365 | - |
| temperatura krytyczna (K) | 5.19 | 44,4 | 150,87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - |
| ciśnienie krytyczne (atmosfery) | 2.24 | 27,2 | 48,34 | 54,3 | 57,65 | 62 | - |
| gęstość krytyczna (gramy na centymetr sześcienny) | 0,0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - | - |
| przewodność cieplna (watów na metr Kelvina) | 0,1513 | 0,0491 | 0,0177 | 0,0094 | 0,0057 | 0,0036 | - |
| podatność magnetyczna (jednostki cgs na mol) | −0,0000019 | −0,0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | - | - |
| struktura krystaliczna** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | - |
| promień: atomowy (angstrem) | 0,31 | 0,38 | 0,71 | 0,88 | 1.08 | 1.2 | - |
| promień: oszacowany kowalencyjny (kryształ) (angstremów) | 0,32 | 0,69 | 0,97 | 1.1 | 1.3 | 1,45 | - |
| polaryzacja statyczna (angstrem sześcienny) | 0,204 | 0,392 | 1,63 | 2,465 | 4.01 | - | - |
| potencjał jonizacji (po pierwsze, wolty elektronowe) | 24,587 | 21,565 | 15,759 | 13,999 | 12.129 | 10,747 | - |
| elektroujemność (Pauling) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | - |
