Inert gazlar

1962-yilda kimyoga bag‘ishlangan ilmiy jurnallarda ilk bora XePtF₆, XeF₂, XeF₄, XeF₆ kabi yangi kimyoviy birikmalar formulalari paydo bo‘ldi. Bu ktilmagan hodisa bo‘lib, sababi hali hech kim shu choqqacha inert gazlarning birorta ham kimyoviy birikmalarini ololmagan edi. Davriy jadvalning o‘ng tomonida jolashgan geliy, neon, argon, kripton, ksenon, radon kimyoviy elementlari to‘plami inert gazlar deyiladi.

Inert gazlarning kimyoviy reaksiyalarga kirishishi ularning tarixidagi ikkinchi kutilmagan hodisa bo‘ldi. Birinchi kutilmagan hodisa esa 1894-yildan 1898-yilgacha, ya’ni ushbu elemetlarning kashf etilishi davrida yuz bergan edi. o‘sha vaqtdayoq atmosferaning tarkibi yaxshi o‘rganilgan deb hisoblanardi va unda elementar tabiatning yana noma’lum gazlari borligi hech kimning hayoliga kelmagan edi.

Ingliz fizigi J.Reley birinchi bo‘lib qiziq bir holatni aniqladi. Uning kuzatishlari natijasida ma’lum bo‘lishicha, atmosferadan olingan azotning zichligi, kimyoviy birikmalardan olingan azotning zichligidan farq qilar ekan. Bu farq esa, juda kichik bo‘lsa hamki, lekin doimo bir xil qiymatli, ya’ni barqaror son bo‘lib chiqdi. Shunda Reley mazkur g‘ayrioddiylikning sababi borasida maslahat bilan vatandoshi U.Ramzayga murojaat etdi. Ramzay bilan birgalikda ular tajribalarni juda ko‘p bora takrorlab, natijalarni chuqur tahlil qilgach, atmosferadagi azot tarkibida yana qandaydir noma’lum gaz aralashmasi bo‘lsa kerak degan fikrga kelishdi. Bir necha muddat davomli tekshiruvlardan so‘ng mazkur ikki olimlar o‘sha noma’lum gazning spektrini olishga va uni atmosfera azotidan ajratib olishga muvaffaq bo‘ldilar.

Kashfiyotchilar o‘zaro kelishib ushbu yangi gazni argon deb nomlashga qaror berishdi. «Argon» qadimgi yunon tilida «faoliyatsiz« degan ma’noni anglatadi. Darhaqiqat argon kimyoviy reaksiyalarga kirishish xususiyatiga ega emas.

Ancha vaqtgacha argonni kimyoviy element deb qaralmagan, balki, uni azotning allatropik shakl o‘zgarishi deb hisoblangan. (Kislorod va ozon gazi singari).

1895 yilda esa uran minerali bo‘lmish kleveitdan boshqa bir «faoliyatsiz« element — geliy ajratib olindi. (Geliyni dastlab Quyoshda, so‘ngra vulqon gazlarida va yer atmosferasida aniqlangan). Oradan 3 yil o‘tib, havodan neon, kripron va ksenon ajratib olindi. Ularning nomlari mos ravishda «yangi«, «yashirin« va «begona« ma’nolarni anglaradi.

Bu elementlarning kashf etilishida U.Ramzayning xissasi juda katta bo‘lgan. Bunda havoni siqish va suyuqlantirish haroratining farqlanishiga ko‘ra, ularni fraksiyalarga ajratish texnikasi qo‘llanilgan. Vanihoyat 1899-yili olimlar E.Rezerford va R.Ouenslar radioaktivlik hodisasi asosida oxirgi inert gaz — radonni kashf etishdi. Radonning nomi radiy elementidan olingan, chunki radon — radiyning radioaktiv parchalanishi mahsulidir.

Mazkur inert gazlarni davriy jadval bo‘yicha joylashtirish masalasi uzoq vaqtgacha ilmiy jamoatchilik orasida keng munozaralarga sabab bo‘ldi. Davriy jadvalning 8 ta guruhidan birortasida ham ularga mos joy topilmaydigandek edi. Nihoyat 1900-yilda inert gazlar uchun maxsus, davriy jadval ichida mustaqil nolinchi guruh tashkil qilish maqsadga muvofiq deb topildi. o‘shandan boshlab, davriy jadvaldagi 2, 10, 18, 36, 54 va 86 tartib raqamli elementlarni o‘z ichiga olgan yangi guruh Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy jadvalidan o‘rin oldi. Inert gazlar davriy jadvalning I dan VI gacha davrlarni tugalladi.

Inert gazlarning kimyoviy nofaol ekanligi faqat atomning planetar modeli ishlab chiqilgandan so‘nggina tushuntirish mumkin bo‘ldi. Geliydan tashari barcha inert gazlar atomi 8 ta elektroni bo‘lgan tashqi elektron qobig‘iga ega. Bunday elektron oktet juda barqaror hisoblanib, ion va kovalent kimyoviy bog‘larni tushuntirishga asos bo‘ldi. Faqat XX asrning 60-yillari boshiga kelibgina inert gazlarning kimyoviy reaksiyalarga kirishish xususiyatiga ega emas degan tushincha hato ekanligi ma’lum bo‘ldi.

Bu elementlarning barqarorlik zirhini buzish «sharafi«ga metallmas element bo‘lmish ftor erishdi.

Hozirda ksenon, kripton va radonning 150 dan ortiq kimyoviy birikmalari, ya’ni ftorid, xlorid, oksid, kislota, tuz va hatto nitridlari ham ma’lum. Bunday birikmalarning kg‘pligi shunga olib keldiki, endilikda zamonaviy davriy jadvallardan nolinchi guruh qisqartirildi. Barcha inert gazlar VIII guruhning bosh guruhchasiga joylashtirildi. Lekin hanuzgacha bu boradagi qarorga barcha kimyogarlar ham hayrihoh emaslar. Chunki masalan argonning kimyoviy birikmalarini olish muammo bo‘lib turgan bo‘lsa, geliy va neonning birikmalarini olish esa juda-juda qiyin.

«Inert« degan tushuncha o‘zining oldingi ma’nosini yo‘qotdi. Ko‘pincha geliy va unga o‘xshashlar kimyo fanida nodir gazlar deyiladi. Chunki, yuqorida hikoya qilganimizdek, ular avvallari oltin kabi kimyoviy reaksiyalarga kirishmaydi deb hisoblanar edi. Bir vaqtlar bu gazlar uchun U.Ramzayning o‘zi yana bir boshqa nom — «siyrak« degan atamani ham taklif etgan edi. U o‘z asarlarida «ksenonning havodagi miqdori oltindan ham kam» deb yozgan edi. Bu uning ilmiy haqiqatga to‘g‘ri yondoshganligini ko‘rsatadi. Inert gazlar darhaqiqat, yerda eng kam tarqalgan elementlar sirasiga kiradi. Yer atmosferasi argonga ancha boy. Argonnig atmosferadagi miqdori barcha boshqa inert gazlarning umumiy miqdoridan ham ko‘p. Shu sababli ham argon birinchi bo‘lib kashf etilgan edi.

Inert gazlar ilm-fanda, amaliyotda keng qo‘llaniladi. Masalan suyuq geliyning xossalarini o‘rganish fizikada ajoyib kashfiyotlar qilinishiga olib keldi. o‘ta oquvchanlik, o‘ta o‘tkazuvchanlik kabilar shular jumlasidandir. Gaz holatidagi geliy ko‘plab ilmiy tadqiqot ishlarini olib borish uchun zarurdir. Xonalarni yoritish, reklama chiroqlari va boshqa lampalarning ichi inert gazlar bilan to‘ldiriladi. Kuchli oksidlanuvchi moddalarni ishlab chiqarishda ham inert gazlar keng qo‘llaniladi. Ularning kimyoviy birikmalari faqat nazariyotchilar uchun emas, balki amaliy jihatdan ham muhim ahamiyatga ega. Ular kuchli oksidlovchi bo‘lganligi uchun avvallari g‘ayritabiiy hisoblangan ba’zi kimyoviy reaksiyalarni olib borishga, masalan besh valenti oltin birikmalarini olishga imkon berdi.