希ガス(ヘリウム、ネオン、アルゴン)の性質

周期表の 18 族を希ガスといいます。高校の化学ではヘリウム、ネオン、アルゴンを習います。

希ガスは最外殻電子が閉殻で、原子自体が分子となっています。このような分子を単原子分子といいます。アルゴンという名前はあまり聞かない元素ですが、大気を構成する 3 番目の元素です。窒素、酸素、アルゴンという順番は覚えておきましょう。

性質

最外殻電子はその原子の性質に影響を与えます。希ガスは電子をもらったり渡したりすることが苦手であるため、他の原子と反応することはほとんどありません。つまり化学的に安定しているのです。

それは同時に、希ガスの第一イオン化エネルギーがとても大きいこととも関係しています。第一イオン化エネルギーは、アルカリ金属で小さく、希ガスで大きい。

沸点と融点

ヘリウムの沸点と融点はマイナス 270° くらいで、希ガスの沸点と融点は原子番号が大きくなればなるほど高くなります。

ヘリウム

ヘリウムは原子番号 2、18 族 1 周期に属する希ガス元素。最外殻電子は 2 個であり、第一イオン化エネルギーは全元素で最も大きい。沸点と融点は絶対零度に近く、全元素で最も低い。

項目 He
原子番号 2
18
周期 1
電子殻 2
原子量 4
常温 気体

太陽は7割以上が水素、残りのほとんどがヘリウムで構成される。

ヘリウムは空気より軽く、不燃性であることから、バルーンや飛行船を浮かせるものとして使われる。

百貨店などに売られているパーティ用のヘリウムガスは、吸うとおかしな声が出る。これはヘリウム中の音速が空気中の音速より速くなるからである。

ネオン

ネオン(Ne)は原子番号10、18族2周期に属する希ガス元素。最外殻電子は8個。

項目 Ne
原子番号 10
18
周期 2
原子量 20
常温 気体

ネオンランプなどに使われる。

問題

次の文章の空欄に当てはまる言葉を入れなさい。

希ガスは周期表の第( 1 )族に属する元素であり、最も原子番号が小さいものを( 2 )という。また( 3 )は大気の主要成分であり、溶接の現場でも使われる。

原子の一番外側にある電子を( 4 )というが、希ガスの( 4 )は( 2 )を除いてすべて( 5 )個である。ヘリウムの( 4 )は( 6 )個である。

解答

  1. 18
  2. ヘリウム
  3. アルゴン
  4. 最外殻電子
  5. 8
  6. 2

問題

希ガスのアルゴンやキセノンは絶対零度に近い温度において固体となるが、固体は一般的に結晶である。アルゴンやキセノンの固体はどのような結晶か。

解答

ファンデルワールス力による結晶

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