Gas nobile, uno dei sette elementi chimici che compongono il Gruppo 18 (VIIIa) della tavola periodica. Gli elementi sono elio (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) e oganesson (Og). I gas nobili sono gas incolori, inodori, insipidi, non infiammabili. Tradizionalmente sono stati etichettati come Gruppo 0 nella tavola periodica perché per decenni dopo la loro scoperta si è creduto di non poter legare ad altri atomi; cioè che i loro atomi non potevano combinarsi con quelli di altri elementi per formare composti chimici. Le loro strutture elettroniche e la scoperta che alcuni di essi formano effettivamente composti hanno portato alla designazione più appropriata, Gruppo 18.
Quando i membri del gruppo furono scoperti e identificati, si pensava che fossero estremamente rari, oltre che chimicamente inerti, e quindi venivano chiamati gas rari o inerti. Ora è noto, tuttavia, che molti di questi elementi sono abbastanza abbondanti sulla Terra e nel resto dell'universo, quindi la designazione rara è fuorviante. Allo stesso modo, l'uso del termine inerte ha lo svantaggio di connotare la passività chimica, suggerendo che non si possono formare composti del Gruppo 18. In chimica e alchimia, la parola nobile ha a lungo significato la riluttanza dei metalli, come oro e platino, a subire una reazione chimica; si applica nello stesso senso al gruppo di gas qui trattato.
Le abbondanze dei gas nobili diminuiscono con l'aumentare del loro numero atomico. L'elio è l'elemento più abbondante nell'universo tranne l'idrogeno. Tutti i gas nobili sono presenti nell'atmosfera terrestre e, ad eccezione dell'elio e del radon, la loro principale fonte commerciale è l'aria, dalla quale sono ottenuti per liquefazione e distillazione frazionata. La maggior parte dell'elio è prodotta commercialmente da determinati pozzi di gas naturale. Il radon viene solitamente isolato come prodotto della decomposizione radioattiva dei composti del radio. I nuclei degli atomi di radio decadono spontaneamente emettendo energia e particelle, nuclei di elio (particelle alfa) e atomi di radon. Alcune proprietà dei gas nobili sono elencate nella tabella.
Alcune proprietà dei gas nobili
| elio | neon | argo | krypton | xeno | radon | Ununoctium | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * A 25,05 atmosfere. | |||||||
| ** hcp = esagonale impacchettato, fcc = cubico centrato sulla faccia (cubico impacchettato). | |||||||
| *** Isotopo più stabile. | |||||||
| numero atomico | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
| peso atomico | 4.003 | 20.18 | 39,948 | 83,8 | 131,293 | 222 | 294 *** |
| punto di fusione (° C) | -272,2 * | -248,59 | -189,3 | -157,36 | -111,7 | -71 | - |
| punto di ebollizione (° C) | -268,93 | -246,08 | -185,8 | -153,22 | -108 | -61,7 | - |
| densità a 0 ° C, 1 atmosfera (grammi per litro) | 0,17,847 mila | 0,899 | 1.784 | 3.75 | 5,881 | 9.73 | - |
| solubilità in acqua a 20 ° C (centimetri cubi di gas per 1.000 grammi di acqua) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 | - |
| abbondanza isotopica (terrestre, percentuale) | 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) | - | - |
| isotopi radioattivi (numeri di massa) | 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 |
| colore della luce emessa dal tubo di scarico gassoso | giallo | rosso | rosso o blu | giallo verde | da blu a verde | - | - |
| calore di fusione (chilojoule per talpa) | 0.02 | 0,34 | 1.18 | 1.64 | 2.3 | 3 | - |
| calore di vaporizzazione (calorie per mole) | 0,083 | 1.75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | - |
| calore specifico (joule per grammo Kelvin) | 5,1931 | 1.03 | 0,52,033 mila | 0,24,805 mila | 0,15,832 mila | 0,09,365 mila | - |
| temperatura critica (K) | 5.19 | 44.4 | 150.87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - |
| pressione critica (atmosfere) | 2.24 | 27.2 | 48.34 | 54.3 | 57.65 | 62 | - |
| densità critica (grammi per centimetro cubo) | 0,0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - | - |
| conducibilità termica (watt per metro Kelvin) | 0,1513 | 0,0491 | 0,0177 | 0,0094 | 0,0057 | 0,0036 | - |
| suscettività magnetica (unità cgs per mole) | -,0000019 | -,0000072 | -,0000194 | -,000028 | -,000043 | - | - |
| struttura di cristallo** | hcp | FCC | FCC | FCC | FCC | FCC | - |
| raggio: atomico (angstrom) | 0.31 | 0.38 | 0.71 | 0.88 | 1.08 | 1.2 | - |
| raggio: covalente (cristallo) stimato (angstrom) | 0,32 | 0.69 | 0.97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | - |
| polarizzabilità statica (angstrom cubici) | 0,204 | 0,392 | 1.63 | 2.465 | 4.01 | - | - |
| potenziale di ionizzazione (primo, volt di elettroni) | 24,587 | 21,565 | 15,759 | 13,999 | 12,129 | 10,747 | - |
| elettronegatività (Pauling) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | - |
