Edelgase bilden die achte Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Den Namen erhielten sie dadurch, dass man lange dachte, dass diese Gruppe an Gasen nicht mit anderen Elementen oder Substanzen reagieren würden.
Edelgase in der Chemie
Edelgase besitzen eine volle Elektronenhülle, weshalb sie normalerweise keine Bindungen eingehen können. Da in jeder Elektronenhülle bis zu vier Elektronen sitzen, und somit bei acht Elektronen die beiden Hüllen voll sind, können keine Elektronen anderer Elemente anbinden. Um eine Bindung eingehen zu können müssen nämlich immer vier Elektronen in der Hülle vorhanden sein, zum Beispiel drei Elektronen des einen Elements bindet ein Elektron des anderen Elements.
Edelgase hingegen besitzen bereits in der äußeren Hülle vier Elektronen, weshalb die Hülle voll ist.
Edelgase sind weder giftig, noch brennbar.
Warum? weil sie reaktionsträge sind.
Dieser Zustand wird als der „Edelgaszustand“ bezeichnet, denn jedes Element strebt eine volle Atomhülle an. Edelgase stehen allein, ohne Verbindungen mit anderen Elementen einzugehen und existieren sozusagen ohne Hilfe anderer Moleküle.
Deshalb gehen alle anderen Elemente Verbindungen ein, wie zum Beispiel NaCl, das sogenannte Natriumchlorid, was wir als unser Speisesalz kennen.
Doch warum sind Edelgase reaktionsträge?
Zu den Edelgasen zählen Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon. Wegen der voll besetzten Elektronenschale sind diese Elemente reaktionsträge. Um eine Verbindung einzugehen, müssten diese Elemente enorm hohen Energieaufwand aufbringen und können nur unter besonderen Bedingungen überhaupt Reaktionen eingehen. Bei Raumtemperatur sind diese Elemente gasförmig und einen äußerst niedrigen Siedepunkt, beispielsweise Helium wird erst bei -269 Grad Celsius flüssig.
Bloß Radon ist ein radioaktives Element und ist somit für den Menschen gefährlich. Ansonsten sind Edelgase ungefährlich für den Menschen, reagieren nicht mit anderen chemischen Elementen und sind nicht entflammbar.
Herstellung und Vorkommnisse von Edelgasen
Edelgase kommen nur selten in der Atmosphäre unserer Erde vor. Hergestellt werden durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft. Flüssige Luft erfolgt durch Abkühlung durch Ausdehnung. Die Arbeit, die bei der Ausdehnung geleistet wird, um die Anziehungskräfte untereinander überwinden zu können, wird durch Wärmeentzug des Systems entzogen.
Bei der Verflüssigung von Luft entweichen bei der Destillation, der Verdampfung, Gase, die sich im Dampf anreichern. Durch die Verdampfung trennen sich Stickstoffelemente von Sauerstoffelementen, die Folge: Der Stickstoff entweicht und bleibt als einzelnes Gas zurück.
Diese Gase sind also alle in der Luft enthalten, die uns umgibt. Helium ist sowohl in Luft, als auch in Erdgasen vorhanden. Helium entsteht durch den Zerfall radioaktiver Elemente und ist in Gesteinsformationen eingeschlossen.
Edelgase werden als sogenannte Schutzgase verwendet.
Für eine Vermeidung chemischer Reaktionen von verschiedenen Substanzen kommen Schutzgase in Einsatz.
In beispielsweise einer Glühbirne herrscht Vakuum. Würde aber Sauerstoff dazukommen, so würde der Glühfaden innerhalb kürzester Zeit verbrennen. Halogenlampen enthalten Krypton, das den Glühfaden vor chemischen Reaktionen schützt.
Helium
Helium wird beim Tauchen Zusammen mit Sauerstoff beim Tiefseetaucher verwendet. Normale Luft, also bestehend aus Sauerstoff und Stickstoff würde der Stickstoff sich aufgrund des hohen Druckes aus dem Blut lösen. Wenn der Taucher dann wieder aufsteigt, so würde der Stickstoff große Blasen entwickeln. Da sich aber Helium im Gegensatz nicht aus dem Blut löst, wird in die Tauchflasche ein Sauerstoff-Helium-Gemisch gegeben.
Helium ist leichter als Luft – weshalb die Ballons, in die man es füllt, davonfliegen.
Fassen wir also zusammen: Jedes Element strebt die Edelgaskonfiguration an, weshalb sie Verbindungen mit anderen Elementen des Periodensystems eingehen. Erst mit der Vollständigkeit der Elektronenhüllen wird dieses Prinzip erreicht – Edelgase befinden sich bereits von Anfang an in diesem Zustand, weshalb es Edelgaskonfiguration genannt wird.
Wegen der vollen Elektronenhülle sind Edelgase besonders reaktionsträge und können nur unter besonderen Bedingungen Verbindungen mit anderen Elementen eingehen.
Mein Name ist Anatoli Bauer und ich wohne im Norden an der Nordseeküste in Husum. Ich beschäftige mich leidenschaftlich gerne mit den Naturwissenschaften und interessiere mich vor allem für Physik und alles, was mit dem Weltraum und entfernten Planten zu tun hat.
