Soy gaz: Revizyonlar arasındaki fark

[kontrol edilmiş revizyon][kontrol edilmiş revizyon]
İçerik silindi İçerik eklendi
→‎Geçmişi: düzeltme AWB ile
düzeltme AWB ile
3. satır:
'''Soy gazlar''' veya '''asal gazlar''', [[Standart sıcaklık ve basınç|standart şartlar]] altında tamamı, diğer [[kimyasal element|elementlere]] kıyasla daha düşük [[kimyasal reaktiflik|kimyasal reaktifliğe]] sahip, kokusuz, renksiz [[tek atomlu gaz]]lar olan kimyasal element [[grup (periyodik tablo)|grubudur]]. [[Helyum|Helyum (He)]], [[neon|neon (Ne)]], [[argon|argon (Ar)]], [[kripton|kripton (Kr)]], [[ksenon|ksenon (Xe)]] ve [[radon|radon (Rn)]] doğal olarak bulunan altı soy gazdır ve tamamı [[ametal]]dir. Her biri [[periyodik tablo]]nun sırasıyla ilk altı [[periyot (periyodik tablo)|periyodunda]], 18. grubunda (8A) yer alır. Grupta yer alan [[Oganesson|oganesson (Or)]] ise kimyasal yapısı henüz araştırılmadığından ötürü bir soy gaz olabileceği gibi [[göreli kuantum kimyası|göreli etkilerden]] ötürü grup özelliklerine aykırı bir yapıya da sahip olabilir.
 
Soy gazlar, belirli ekstrem şartlar haricinde çok düşük reaktifliğe sahiplerdir. Soy gazların bu [[İnert gaz|inert]] yapısı, [[kimyasal reaksiyon]] istenmeyen durumlarda kullanılmaya uygun olmalarını sağlar. Soy gazların özellikleri, [[atom]] yapısının modern teorileri ile açıklanmaktadır. En dış [[elektron kabuğu|elektron kabukları]] tamamen [[değerlik elektron]]larla dolu olduğundan dolayı reaksiyona girme eğilimleri düşüktür ve bu nedenle birkaç yüz [[soy gaz bileşiği]] elde edilebilmiştir. Her bir soy gazın [[erime noktası|erime]] ve [[kaynama noktası|kaynama noktaları]] birbirine en fazla {{convertDönüştürme|10|C-change|0}} yakın olduğundan, bu gazlar yalnızca bu [[sıcaklık]] aralığında [[sıvı]] hâlde bulunurlar.
 
Neon, argon, kripton ve ksenon; bir [[hava ayırma]] ünitesi yardımıyla, [[gazların sıvılaştırılması]] ve [[ayrımsal damıtma]] yöntemleri kullanılarak [[hava]]dan elde edilir. Helyum, yüksek yoğunlukta bulunduğu [[doğalgaz]]dan, [[kriyojenik]] [[gaz ayırma]] teknikleri kullanılarak; radon ise genellikle çözünmüş [[radyum]], [[toryum]] ya da [[uranyum]] bileşiklerinin [[radyoaktivite|radyoaktif]] bozunumundan izole edilmesiyle elde edilir. Soy gazlar; [[aydınlatma]]da, [[dalgıçlık]]ta, [[eksimer lazer]]lerde, [[gaz balonu|gaz balonlarında]], [[kriyojenik]]te, [[tıp]]ta ve diğer bilimsel araştırmalarda kulanılmaktadır.
16. satır:
Ramsay, bu gazlar üzerindeki çalışmalarına [[Morris Travers]] ile birlikte, [[sıvı hava]]yı çeşitli bileşene ayırdığı [[ayrımsal damıtma]] yöntemini kullanarak devam etti. İkili 1898'de [[kripton]], [[ksenon]] ve [[neon]] elementlerini keşfederek elementlere sırasıyla Yunancada "gizli" anlamına gelen {{Dil|el|κρυπτός}} (''{{Dil|el-Latn|kriptos}}''), "yabancı" anlamına gelen {{Dil|el|ξένος}} (''{{Dil|el-Latn|ksenos}}'') ve "yeni" anlamına gelen {{Dil|el|νέος}} (''{{Dil|el-Latn|néos}}'') isimlerini verdi.<ref>{{dergi kaynağı |başlık=On the Companions of Argon |son1=Ramsay |ilk1=William |son2=Travers |ilk2=Morris W. |dergi=Proceedings of the Royal Society of London |cilt=63 |sayı=1 |sayfalar=437-440 |tarih=1898 |doi=10.1098/rspl.1898.0057 |dil=İngilizce}}</ref> [[Radon]], ilk kez [[Friedrich Ernst Dorn]] tarafından 1898'de tanımlandı ve ''radyum emanasyonu'' şeklinde isimlendirildi.<ref>{{Dergi kaynağı |başlık=Discovery of Radon |son=Partington |ilk=J. R. |dergi=[[Nature (dergi)|Nature]] |cilt=179 |sayı=4566 |sayfa=912 |tarih=Mayıs 1957 |doi=10.1038/179912a0 |bibcode=1957Natur.179..912P |dil=İngilizce}}</ref> Ancak özelliklerinin diğer soy gazlara benzediğinin William Ramsay tarafından 1904 yılında tespit edilmesine dek soy gaz olarak kabul edilmedi.<ref>{{dergi kaynağı |son1=Ramsay |ilk1=William |son2=Collie |ilk2=J. Normal |başlık=The Spectrum of the Radium Emanation |dergi=Proceedings of the Royal Society |cilt=73 |tarih=1904 |sayfalar=470-76 |doi=10.1098/rspl.1904.0064 |sayı=488-496 |dil=İngilizce}}</ref> Strutt ve Ramsay 1904'te, soy gazların keşfinden ötürü sırasıyla [[Nobel Fizik Ödülü|fizik]] ve [[Nobel Kimya Ödülü|kimya]] dallarında [[Nobel Ödülü]] kazandılar.<ref>{{Web kaynağı | url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1904/press.html | başlık = The Nobel Prize in Physics 1904 Presentation Speech | dil = İngilizce | yıl = 1904 | son= Cederblom |ilk=J. E. | arşivurl = http://web.archive.org/web/20160610015419/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1904/press.html | arşivtarihi = 10 Haziran 2016}}</ref><ref name=nobelchem>{{Web kaynağı | url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1904/press.html | başlık = The Nobel Prize in Chemistry 1904 Presentation Speech | dil = İngilizce | yıl = 1904 | son= Cederblom |ilk=J. E. | arşivurl = http://web.archive.org/web/20160610020943/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1904/press.html | arşivtarihi = 10 Haziran 2016}}</ref>
 
1962'de [[Neil Bartlett]], ilk soy gaz bileşiği [[ksenon hekzafloroplatinat]]ı keşfetti.<ref name="bartlett">{{Dergi kaynağı |başlık=Xenon hexafluoroplatinate {{chem|Xe<sup>+</sup>[PtF|6|]<sup>-</sup>}} |son=Bartlett |ilk=Neil |dergi=[[Proceedings of the Chemical Society]] |sayı=6 |sayfa=218 |yıl=1962 |doi=10.1039/PS9620000197 |dil=İngilizce}}</ref> Devamında diğer soy gaz bileşiklerinin de keşifleri gerçekleşti. 1962'de [[radon diflorür]],<ref>{{Dergi kaynağı |son1=Fields |ilk1=Paul R. |son2=Stein |ilk2=Lawrence |son3=Zirin |ilk3=Moshe H. |başlık=Radon Fluoride |dergi=[[Journal of the American Chemical Society]] |yıl=1962 |cilt=84 |sayı=21 |sayfalar=4164-4165 |doi=10.1021/ja00880a048 |dil=İngilizce}}</ref> 1963'te [[kripton diflorür]] ({{chem|Kr||F|2}}) keşfedildi.<ref>{{Dergi kaynağı |son1=Grosse |ilk1=A. V. |son2=Kirschenbaum |ilk2=A. D. |son3=Streng |ilk3=A. G. |son4=Streng |ilk4=L. V. |başlık=Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties |dergi=Science |yıl=1963 |cilt=139 |sayı=3559 |sayfalar=1047-1048 |doi=10.1126/science.139.3559.1047 |bibcode=1963Sci...139.1047G |dil=İngilizce |pmid=17812982}}</ref> {{convertDönüştürme|40|K}} sıcaklık altında oluşturulan argonun ilk kararlı bileşiği [[argon florohidrür]]ün varlığına 2000 yılında ulaşıldı.<ref>{{Dergi kaynağı |başlık=A stable argon compound |dergi=Nature |cilt=406 |sayfalar=874-876 |tarih=24 Ağustos 2000 |doi=10.1038/35022551 |son1=Khriachtchev |ilk1=Leonid |son2=Pettersson |ilk2=Mika |son3=Runeberg |ilk3=Nino |son4=Lundell |ilk4=Jan |son5=Räsänen |ilk5=Markku |sayı=6798 |pmid=10972285 |dil=İngilizce}}</ref>
 
1998'de, [[Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü]]ndeki bilim insanları, [[plütonyum|plütonyum (Pu)]] elementine [[kalsiyum|kalsiyum (Ca)]] bombardımanı uygulayarak tek atomlu 114. element olan [[Flerovyum|flerovyum (Fl)]] elementini elde etti.<ref>{{dergi kaynağı |doi=10.1103/PhysRevLett.83.3154 |başlık=Synthesis of Superheavy Nuclei in the <sup>48</sup>Ca + <sup>244</sup>Pu Reaction |yayımcı=[[American Physical Society]] |yıl=1999 |son1=Oganessian |ilk1=Yu. Ts. |dergi=Physical Review Letters |cilt=83 |sayfalar=3154-3157 |son2=Utyonkov |ilk2=V. |son3=Lobanov |ilk3=Yu. |son4=Abdullin |ilk4=F. |son5=Polyakov |ilk5=A. |displayauthors=5
46. satır:
</div>
{{ana|Soy gaz (veri sayfası)}}
Soy gazlar, diğer elementlere göre sahip oldukları zayıf [[moleküller arası kuvvet|atomlar arası kuvvet]] nedeniyle, daha düşük [[erime noktası|erime]] ve [[kaynama noktası|kaynama]] noktalarına sahiptirler. Normalde katı olan elementlerin çoğundan daha büyük [[atom kütlesi]]ne sahip olanlar da dahil olmak üzere soy gazların tamamı standart şartlar altında [[Tek atomlu gaz|tek atomlu]] [[gaz]]lardır.<ref name="brit"/> Helyum; bilinen diğer tüm [[kimyasal madde]]lerden daha düşük erime ve kaynama noktasına sahip olması, [[süperakışkanlık]] gösteren tek element olması ve standart şartlar altında soğutularak katılaştırılamayan tek element olması (helyumu katılaştırmak için {{convertDönüştürme|25|atm|kPa psi|lk=on}} basınç, {{convertDönüştürme|0,95|K}} sıcaklıkta uygulanmalıdır) bakımından diğer elementlere göre birtakım eşsiz özelliklere sahiptir.<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.phys.ualberta.ca/~therman/lowtemp/projects1.htm | başlık = Solid Helium | yayımcı = [[Alberta Üniversitesi]] |dil=İngilizce | arşivurl = http://web.archive.org/web/20081105093749/http://www.phys.ualberta.ca:80/~therman/lowtemp/projects1.htm | arşivtarihi = 5 Kasım 2008}}</ref> Ksenona kadarki soy gazların birden çok [[kararlı izotop oranı|kararlı]] [[izotop]]u bulunmaktadır. Radonun ise kararlı izotopu bulunmamakla birlikte en uzun ömürlü izotopu olan <sup>222</sup>Rn'nin [[yarı ömür|yarı ömrü]] 3,8&nbsp;gün olup önce helyum ve [[polonyum]]a, nihayetinde de [[kurşun]]a bozunur.<ref name="brit" />
 
[[Dosya:Ionization energies tr.svg|sol|thumb|300px|Soy gazların [[atom numarası|atom numaralarına]] göre [[İyonlaşma enerjisi|iyonlaşma enerjilerini]] gösteren tablo.]]
88. satır:
Ksenon bileşikleri, soy gaz bileşiklerinin en kalabalık grubudur.<ref>{{Dergi kaynağı |son=Moody |ilk=G. J. |başlık=A Decade of Xenon Chemistry |dergi=Journal of Chemical Education |yıl=1974 |sayı=10 |cilt=51 |sayfalar=628-630 |url=http://www.eric.ed.gov/ERICWebPortal/custom/portlets/recordDetails/detailmini.jsp?_nfpb=true&_&ERICExtSearch_SearchValue_0=EJ111480&ERICExtSearch_SearchType_0=no&accno=EJ111480 |dil=İngilizce |doi=10.1021/ed051p628 |bibcode=1974JChEd..51..628M}}</ref> [[Ksenon diflorür]] ({{chem|XeF|2}}), [[ksenon tetraflorür]] ({{chem|XeF|4}}), ksenon hekzaflorür ({{chem|XeF|6}}), [[ksenon tetroksit]] ({{chem|XeO|4}}) ve sodyum perksenat ({{chem|Na|4|XeO|6}}) bileşiklerinde olduğu gibi bu bileşiklerin çoğunda [[yükseltgenme seviyesi]] +2, +4, +6 veya +8 olan ve oksijen ve flor gibi elektronegatifliği yüksek atomlarla bağ oluşturan ksenon atomu bulunur. Bu bileşiklerin bazıları [[kimyasal sentez]]de yükseltgen madde olarak kullanılır, özellikle [[Halojenleme#Florinasyon|florinasyon]] maddesi olarak kullanılan ksenon diflorür ticari olarak satılmaktadır.<ref>{{Dergi kaynağı |başlık=Fluorination with XeF<sub>2</sub>. 44. Effect of Geometry and Heteroatom on the Regioselectivity of Fluorine Introduction into an Aromatic Ring |son1=Zupan |ilk1=Marko |son2=Iskra |ilk2=Jernej |son3=Stavber |ilk3=Stojan |dergi=J. Org. Chem. |yıl=1998 |cilt=63 |sayı=3 |sayfalar=878-880 |doi=10.1021/jo971496e |pmid=11672087 |dil=İngilizce}}</ref> 2007'ye kadar, organoksenon bileşikleri ([[karbon]]a bağlı olan ksenon bileşikleri) ile azot, klor, [[altın]], [[cıva]] ve ksenonun kendisine bağlı olanları da içeren diğer elementlere bağlı halde yaklaşık beş yüz ksenon bileşiği belirlendi.<ref name=Ngcomp/><ref>{{Kitap kaynağı |son1=Harding |ilk1=Charlie J.|son2=Janes |ilk2=Rob |yıl=2002 |başlık=Elements of the P Block |yayımcı=[[Royal Society of Chemistry]] |isbn=0854046909 |dil=İngilizce |sayfalar=90-99}}</ref> Ksenonun [[bor]], [[hidrojen]], [[brom]], [[iyot]], [[berilyum]], [[sülfür]], [[titanyum]], [[bakır]] ve [[gümüş]]e bağlandığı bileşikler de tespit edilmiş olup varlıklarına yalnızca düşük sıcaklıklardaki soy [[matris izolasyonu|gaz matrislerinde]] veya süpersonik soy gaz jetlerinde rastlanmaktadır.<ref name=Ngcomp/>
 
Teoride radonun, ksenondan daha reaktif olmasından dolayı ksenona kıyasla daha kolay kimyasal bağ oluşturması gerekse de; [[radon izotopları|izotoplarının]] yüksek radyoaktivitesi ve görece kısa yarı ömrü sebebiyle radon, pratikte birkaç [[florür]] ve [[oksit]] oluşturabilmektedir.<ref>.{{Dergi kaynağı |başlık=The Chemistry of Radon |cilt=51 |dergi=Russian Chemical Review |yıl=1982 |sayı=1 |sayfalar=12-20 |son1=Avrorin |ilk1=V. V. |son2=Krasikova |ilk2=R. N. |son3=Nefedov |ilk3=V. D. |son4=Toropova |ilk4=M. A. |doi=10.1070/RC1982v051n01ABEH002787 |bibcode= 1982RuCRv..51...12A |dil=İngilizce}}</ref> Kripton, ksenondan daha az reaktif olsa da +2 [[yükseltgenme seviyesi]]ne sahip kripton bileşiklerine rastlanmıştır.<ref name=Ngcomp/> Kriptonun, azot veya oksijen ile tek bağ oluşturduğu bileşikler; sırasıyla {{convertDönüştürme|-60|C}} ve {{convertDönüştürme|-90|C}} altındaki sıcaklıklarda kararlıdır.<ref name=Ngcomp/><ref>{{dergi kaynağı |doi=10.1016/S0010-8545(02)00202-3 |başlık=The chemistry of krypton |yıl=2002 |son=Lehmann |ilk=J |dergi=Coordination Chemistry Reviews |cilt=233-234 |sayfalar=1-39 |dil=İngilizce}}</ref> Kripton atomlarının diğer [[ametal]]ler (hidrojen, klor, karbon) ve bazı [[geçiş metali|geçiş metalleriyle]] (bakır, gümüş, altın) kimyasal bağlar gerçekleştirdikleri gözlemlense de bunların varlıklarına ya düşük sıcaklıklardaki soy gaz matrislerinde ya da süpersonik soy gaz jetlerinde rastlanmaktadır.<ref name=Ngcomp/> Benzer koşullar 2000'de, [[argon florohidrür]] (HArF) gibi argonun ilk birkaç bileşiğinin ve bazı geçiş metalleriyle oluşturduğu bağların elde edilmesinde kullanıldı.<ref name=Ngcomp/> 2007 itibarı ile bilinen helyum ve neonun dahil olduğu kovalent bağlı herhangi bir kararlı nötral molekül bulunmamaktadır.<ref name=Ngcomp/>
 
Soy gazlar, gaz hâlinde kararlı [[moleküler iyon]]lar oluşturabilirler. Bu iyonların ilki, 1925'te keşfedilen [[helyum hidrit moleküler iyonu]]dur (HeH<sup>+</sup>).<ref>{{Dergi kaynağı |son1=Hogness |ilk1=T. R. |son2=Lunn |ilk2=E. G. |başlık=The Ionization of Hydrogen by Electron Impact as Interpreted by Positive Ray Analysis |dergi=Physical Review |yıl=1925 |cilt=26 |sayfalar=44-55 |doi=10.1103/PhysRev.26.44 |bibcode=1925PhRv...26...44H |dil=İngilizce}}</ref> Evrende en yaygın bulunan iki element olan hidrojen ile helyumun bileşiminden oluştuğu için bu iyonun, henüz saptanmamış olsa da, [[Yıldızlararası madde|yıldızlararası ortamda]] doğal olarak bulunabileceği düşünülmektedir.<ref>{{Dergi kaynağı |son1=Fernandez |ilk1=J. |son2=Martin |ilk2=F. |başlık=Photoionization of the HeH<sub>2</sub><sup>+</sup> molecular ion |dergi=J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. |yıl=2007 |cilt=40 |sayfalar=2471-2480 |doi=10.1088/0953-4075/40/12/020 |sayı=12 |bibcode=2007JPhB...40.2471F |dil=İngilizce}}</ref> Bu iyonlara ek olarak soy gazların bilinen nötr [[eksimer]]leri bulunmaktadır. Bunlar, yalnızca [[uyarılmış durum|uyarılmış elektron durumunda]] kararlı olan [[Argon florür lazeri|argon florür]] ve [[kripton florür lazeri|kripton florür]] gibi bileşiklerdir ve bu bileşiklerden bazıları [[eksimer lazer]]lerde kullanılmaktadır.
120. satır:
== Kullanım alanları ==
[[Dosya:Modern 3T MRI.JPG|thumb|sol|Sıvı helyum, modern [[manyetik rezonans görüntüleme]] tarayıcılarında, süperiletken mıknatısların soğutulması için kullanılır.]]
Soy gazlar, diğer elementlere göre sahip oldukları düşük erime ve kaynama noktaları nedeniyle [[kriyojenik]] [[soğutucu]] olarak kullanılmaktadırlar. Özellikle kaynama noktası {{convertDönüştürme|4.2|K}} olan [[sıvı helyum]], [[manyetik rezonans görüntüleme]] ve [[nükleer manyetik rezonans]]ta ihtiyaç duyulan [[süper iletkenli mıknatıs]]ların soğutulması için kullanılır.<ref>{{Dergi kaynağı |başlık=Demountable coaxial gas-cooled current leads for MRI superconducting magnets |son1=Zhang |ilk1=C. J. |son2=Zhou |ilk2=X. T. |son3=Yang |ilk3=L. |dergi=Magnetics, IEEE Transactions on |yayımcı=[[IEEE]] |cilt=28 |sayı=1 |yıl=1992 |sayfalar=957-959 |dil=İngilizce |doi=10.1109/20.120038 |bibcode=1992ITM....28..957Z}}</ref> Sıvı helyum kadar düşük sıcaklıklara ulaşamamasına karşın sıvı neon; sıvı helyumdan 400, sıvı hidrojenden ise 3 kattan daha fazla soğutma kapasitesine sahip olduğundan kriyojenikte kullanılmaktadır.<ref name=ullmann/>
 
Helyum, özellikle [[lipit]]lerde olmak üzere sıvılardaki görece düşük çözünürlüğü nedeniyle [[solunum gazı]] bileşeni olarak azotun yerine kullanılır. Gazlar, [[aletli dalış]]ta olduğu gibi basınç altında [[kan]] ve [[doku]] tarafından absorbe edilir ve [[derinlik sarhoşluğu]] olarak bilinen [[anestezik]] etkiye sebep olurlar.<ref name=Fowler>{{Dergi kaynağı |son1=Fowler |ilk1=B. |son2=Ackles |ilk2=K. N. |son3=Porlier |ilk3=G. |başlık=Effects of inert gas narcosis on behavior—a critical review |dergi=Undersea Biomed. Res. |cilt=12 |sayı=4 |sayfalar=369-402 |yıl=1985 |issn=0093-5387 |oclc=2068005 |pmid=4082343 |url=http://archive.rubicon-foundation.org/3019 |dil=İngilizce}}</ref> Düşük çözünürlüğü nedeniyle az miktarda helyum [[hücre zarı|hücre zarlarından]] içeri alınır ve helyum [[trimiks]] ve [[helioks]]ta olduğu gibi solunum gazı parçası olarak kullanılırsa, gazın derindeki narkotik etkisinde düşme olur. Vücutta çözünmüş gazın daha düşük miktarda bulunması, yükselme esnasında basıncın düşmesiyle birlikte daha az gaz kabarcığının oluşmasını sağlar.<ref>{{Kitap kaynağı |başlık=The Physiology and Medicine of Diving |son1=Bennett |ilk1= Peter B. |son2=Elliott |ilk2=David H. |yayımcı=SPCK Publishing |yıl=1998 |isbn=0702024104 |sayfa=176 |dil=İngilizce}}</ref> Helyumun düşük çözünürlüğü ayrıca, [[vurgun]] olarak bilinen durumda ek faydalar sağlamaktadır.<ref name="brit"/><ref name=38uhms>{{Dergi kaynağı |son=Vann |ilk=R. D. |başlık=The Physiological Basis of Decompression |dergi=38th Undersea and Hyperbaric Medical Society Workshop |cilt=75(Phys)6-1-89 |yıl=1989 |sayfa=437 |url=http://archive.rubicon-foundation.org/6853 |dil=İngilizce}}</ref> Diğer taraftan argon, aletli dalıştaki [[dalgıç elbisesi|elbisenin]] şişirilmesinde kullanılan en iyi gaz olarak kabul edilmektedir.<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.decompression.org/maiken/Why_Argon.htm | başlık = Why Argon? | dil= İngilizce | yayımcı = Decompression | tarih = 1 Ağustos 2004 | ilk = Eric | son = Maiken | arşivurl = http://web.archive.org/web/20151206190126/http://www.decompression.org:80/maiken/Why_Argon.htm | arşivtarihi = 6 Aralık 2015}}</ref>
"https://tr.wikipedia.org/wiki/Soy_gaz" sayfasından alınmıştır