هرآنچه لازم است راجع به آرایش گازهای نجیب بدانید

گازهای نجیب که به آنها گازهای بی‎اثر نیز گفته می‎شود، هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، زنون و رادون هستند. این مقاله نحوه چینش الکترون‎ها در این گازها را توضیح می‎دهد.
لایه الکترونی خارجی گازهای نجیب پر است که همین مسأله باعث می‎شود این عناصر واکنش‎پذیر نباشند.

آیا می‎دانستید؟

گازهای نجیب با هیچ عنصری واکنش نداده و پیوند تشکیل نمی‎دهند. این گازها همواره بصورت منفرد باقی می‎مانند و به همین دلیل است که به آنها "بی‎اثر" گفته می‎شود.
گازهای بی‎اثر بصورت اتم‎های منفرد وجود دارند و نه بصورت ترکیب، که به همین دلیل می‎توان آنها را "تک‎اتمی" نامید. علاوه براینکه این گازها تک‎اتمی هستند، بدون رنگ، بدون بو و بدون مزه نیز هستند.

آرایش الکترونی گازهای نجیب

به توزیع الکترون‎ها در مدارهای اتمی گازهای نجیب، آرایش گازهای نجیب گفته می‎شود. در اصل، هر واکنش شیمیایی در اثر رفتار خودجوش ذرات بوجود می‎آید، که سعی می‎کنند به یک آرایش الکترونی کامل دست پیدا کرده و به یک سطح انرژی پایدار دست یابند. ذرات با یکدیگر واکنش شیمیایی می‎دهند تا آرایش الکترونی آنها تا جایی‎که امکان دارد شبیه به آرایش الکترونی گازهای نجیب باشد. در زیر جدولی آورده شده است که در آن، نماد، عدد اتمی، و آرایش الکترونی این گازهای نجیب را نشان می‎دهد:
الکترون‎های والانس یا ظرفیت، در آخرین و خارجی‎ترین مدار اتم قرار دارند. این الکترون‎ها با اتم‎های دیگر ترکیب می‎شوند تا مولکول را تشکیل دهند. به دلیل اینکه ظرفیت گازهای بی‎اثر صفر است، آنها در بیرونی‎ترین مدار خود 2 یا 8 الکترون دارند.

دیاگرام‎های مداری گازهای نجیب

هلیوم: عدد اتمی آن 2 است. هلیوم از نظر فراوانی دومین عنصر جهان و پس از هیدروژن محسوب می‎شود. این گاز مورد استفاده زیادی برای پرکردن بالن‎ها دارد. هلیوم در مدار ظرفیت خود 2 الکترون است.
نئون: عدد اتمی آن 10 است. وقتی نور به این گاز برخورد کند شروع به تابش می‎کند و بنابراین در لامپ و چراغ از آن استفاده می‎شود. شامل 8 الکترون در مدار ظرفیت خود است و می‎توان آن را بصورت نمایش داد.
آرگون: عدد اتمی آن 18 است. این گاز نجیب در فرآیند جوشکاری قوسی و تولید لیزر مورد استفاده قرار می‎گیرد. این گاز 8 الکترون در مدار ظرفیت خود دارد و می‎توان آن را بصورت نیز نمایش داد.
کریپتون: عدد اتمی آن 36 است. کریپتون برای روشنایی و عکسبرداری پرسرعت مورد استفاده قرار می‎گیرد. این گاز 8 الکترون در مدار ظرفیت خود دارد و می‎توان آن را بصورت نمایش داد.
زنون: عدد اتمی آن 54 است. زنون در فلش دوربین استفاده می‎شود. این گاز نیز 8 الکترون در مدار ظرفیت خود داشته و بصورت نمایش داده می‎شود.
رادون: عدد اتمی آن 86 بوده و در رادیودرمانی و همچنین در درمان ورم مفاصل استفاده می‎شود. 8 الکترون در مدار ظرفیت خود دارد. همچنین می‎توان آن را بصورت نمایش داد.
توجه کنید هیچ‎کدام از مدارهای این گازهای نجیب نیمه پر نیستند. یعنی تمام الکترون‎ها بصورت جفت‎جفت هستند و درنتیجه به مدارهای دیگر منتقل نمی‎شوند. از اینجا کاملاً روشن می‎شود که آرایش بسیار پایدار است.

آرایش الکترونی گازهای نجیب به چه صورت نوشته می‎شود؟

1. عدد اتمی عناصری که قرار است آرایش آنها نوشته شود را مشخص کنید.
2. ترتیب اوربیتال‎ها را یاد بگیرید. ترتیب پر شدن اوربیتال‎ها به این صورت است:

دقت کنید که اوربیتال‎های s، p، d و f حداکثر می‎توانند به ترتیب، 2، 6، 10 و 14 الکترون داشته باشد.
3. اوربیتال‎ها را طبق عدد اتمی عناصر پر کنید.
آرایش گازهای نجیب کاذب
برخی از عناصر مدارهای کاملاً پر دارند، با این وجود خصوصیات شیمیایی آنها از عناصر گروه “0” متفاوتند.
به عنوان مثال زینک با علامت اختصاری Zn، عدد اتمی 30 دارد. آرایش الکترونی آن بصورت 1 است. با توجه به اینکه نزدیکترین گاز نجیب به عنصر زینک آرگون است، می‎توان آن را بصورت نمایش داد. در اینجا روشن است که اوربیتال 4 s این عنصر 2 الکترون دارد. بنابراین گفته می‎شود که این عنصر یک گاز نجیب کاذب است.
گازهای بی‎اثر واکنش‎پذیری بسیار بسیار ضعیفی دارند. زیرا پوسته الکترونی خارجی این عناصر کاملاً پر هستند. بااین‎حال این گازهای غیرفلزی جدول تناوبی نقاط ذوب و جوش بسیار پایینی دارند که می‎توان از این خصوصیت آنها استفاده کرد و آنها را در یخچال بعنوان خنک‎کننده بکار برد.