Soygazlar Hakkında Bilgi

kaynağı değiştir]

Soy gazların atom numaraları arttıkça evrendeki bollukları azalır. Yaklaşık %24'lük kütle kesri ile helyum, hidrojenden sonra evrendeki en yaygın elementtir. Evrendeki helyumun büyük kısmı Büyük Patlama nükleosentezi sırasında oluşmuştur ve yıldız nükleosentezindeki hidrojen füzyonu ile görece daha az olacak şekilde ağır elementlerin alfa bozunması yaşamaları sebebiyle helyum miktarı sürekli olarak artmaktadır.^[61][62] Soy gazların Dünya'daki bollukları ise farklı eğilimlere bağlıdır. Örneğin, atomunun küçük kütleli olması nedeniyle yerçekimi alanında tutulamadığından atmosferde hiç ilksel helyum bulunmamakta ve bu da helyumun atmosferdeki en bol üçüncü soy gaz olmasına yol açmaktadır.^[63] Dünya'daki helyum; yerkabuğunda bulunan radyum, toryum ve uranyum gibi ağır elementlerin alfa bozunması sonrası meydana gelir ve doğalgaz birikintilerinde toplanma eğilimindedir.^[63]

Diğer taraftan argonun bolluğu, yine Dünya'nın kabuğunda bulunan potasyum'ın beta bozunmasına uğrayarak Güneş Sistemi'nde göreli olarak seyrek bulunmasına rağmen Dünya'daki en bol argon izotopu olan argon'ı oluşturmasıyla artar. Bu süreç, potasyum-argon yaş tayini yönteminin temelini oluşturmaktadır.^[64] Bilinmeyen nedenlerden ötürü ksenonun atmosferdeki bolluğu beklenenden düşüktür ve bu durum "kayıp ksenon sorunu" olarak tanımlanmaktadır. Bir teoriye göre ksenonun, yerkabuğunda bulunan mineraller tarafından hapsedilmesi bu duruma yol açmaktadır.^[65]Ksenon dioksidin keşfi sonrasında yapılan araştırmalar, kuvarsın yapısından silisyumun ksenon ile değişebildiğini göstermiştir.^[66] Radon, yerkabuğunda bulunan radyumun alfa bozunmasına uğraması sonucunda oluşur.^[67] Binaların temelindeki yarıklardan içeri sızabilen radon, yeterince iyi havalandırılmayan alanlarda birikebilir. Yüksek radyoaktifliği dolayısı ile canlı sağlığını tehdit eden radon, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde yılda tahminen akciğer kanseri kaynaklı ölüme sebep olmaktadır.^[68]

Bolluk	Helyum	Neon	Argon	Kripton	Ksenon	Radon
Güneş Sistemi (her bir silisyum atomu için)[69]		2,	0,	5, × 10−5	5, × 10−6	-
Dünya atmosferi (hacim kesri ppm)[70]	5,20	18,20	,00	1,10	0,09	(0,) × 10−19[71]
Volkanik kaya (kütle kesri ppm)	3 × 10−3	7 × 10−5	4 × 10−2	-	-	1,7 × 10−10

Neon, argon, kripton ve ksenon gazların sıvılaştırılması yöntemi kullanılarak havadan elde edilir. Böylece elementler sıvı hâle getirilir ve ayrımsal damıtma yöntemi ile de karışım bileşenlere ayrılır. Helyum, genellikle doğalgazdanayrılarak üretilir. Radon ise radyum bileşiklerinin radyoaktif bozunmasından izole edilir.^[34]

Kullanım alanları[değiştir kaynağı değiştir]

Diğer gruplar gibi bu gruptaki elementler de elektron dizilimlerinde belli bir şablon taşımaktadır ve özellikle en dıştaki elektron kabukları, elementlerin kimyasal davranıştaki eğilimlerini belirleyicidir. Soy gazların her biri, tamamen dolu değerlik elektron kabuğuna sahiptir. Değerlik elektronlar bir atomun en dış elektronları olduğundan kimyasal bağa iştirak eden yegâne elektronlardır, dolayısıyla tamamen dolu değerlik elektron kabuğuna sahip atomlar kararlıdır ve bu yüzden kimyasal bağ oluşturma eğilimi göstermedikleri gibi elektron kaybetmeye ya da kazanmaya daha az meyillidirler. Ancak radon gibi daha ağır soy gazlarda elektromanyetik kuvvet, helyum gibi daha hafif soy gazlara oranla elektronları daha zayıf bir şekilde bir arada tutar. Bu nedenle daha ağır soy gazların en dış elektronlarının çıkarılması daha kolaydır.

Dolu kabuğun sonucu olarak, soy gazlar, elektron dizilimi gösterimi ile birlikte soy gaz gösteriminin oluşturulmasında kullanılabilirler. Bunu yapmak için, söz konusu elementten sonra gelen en yakın soy gaz önce yazılır ve sonrasında elektron dizilimi bu noktadan ileriye doğru devam ettirilir. Örneğin, fosforun elektron notasyonu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ şeklinde iken soy gaz gösterimi [Ne]3s² 3p³ şeklinde olur. Bu gösterim, elementlerin tanımlanmasını kolaylaştırır ve atomik orbitallerin tamamının yazılmasından daha kısadır.^[41]

Bileşikleri[değiştir

Soygaz Avcısı William Ramsay

Periyodik cetvelin en sağındaki grup olan soygazlar altı element içeriyor. Bu elementler helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon. Uzun yıllar başka bir elementle etkileşmedikleri düşünülen soygazların bu özellikleri yılında Neil Bartlett tarafından ksenonun XePtF₆ (ksenon heksaflorolatinat) bileşiğinin sentezlenmesiyle son buldu. Günümüzde soygazların başka elementlerle oluşturduğu pek çok bileşik biliniyor.

Soygazlar grubunda yer alan altı elementin dördü (neon, argon, kripton, ksenon) tek bir bilim insanı tarafından keşfedildi: William Ramsay. yılında dünyaya gelen İskoç bilim insanı William Ramsay’in kimyaya ilgisi barutu anlatan bir kitapla başladı. Ramsay çalışmalarına İskoçya’nın Glasgow şehrinde başladı. Organik kimya üzerine yaptığı tezle Almanya’daki Tübingen Üniversitesi’nde doktorasını tamamlayan Ramsay daha sonra Glasgow’a geri döndü. Özellikle sıvı haldeki bileşiklerin molekül ağırlığını belirlerken deneylerinde kullandığı icatçı ve titiz tekniklerle tanındı.

Dönemin ünlü fizikçilerinden Lord Rayleigh havadan elde ettiği azotun yoğunluğunun diğer bileşiklerden elde edilen azottan büyük olduğunu gözlemlemişti. Bu çalışmadan haberdar olan Ramsay havada, yoğunluğu azottan daha büyük olan bir gaz araştırmaya başladı ve argon adını verdiği gazı buldu. Uranyumlu minerallerde argon arayan Ramsay, çalışmaları esnasında helyumu keşfetti. Aslında helyumun varlığı ’den beri biliniyordu ama Dünya’da değil Güneş’te olduğu düşünülüyordu. Ramsay Dünya’da da helyum olduğunu ispatlamış oldu. Bu keşiflerden sonra Ramsay ve birlikte çalıştığı bilim insanları havayı sıvı hale getirerek atmosferden neon, kripton ve ksenonu elde ettiler. Çalışmalarından dolayı yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan William Ramsay yılında hayatını kaybetti.

William Ramsay’in altı soygazın dördünü keşfetmesinden bahsetmişken diğer iki soygaz olan helyum ve radonu hangi bilim insanlarının keşfettiğini merak edenleri de kısaca bilgilendirelim. Helyum ’de Fransız gökbilimci Pierre Janssen tarafından keşfedildi.  Hindistan’da güneş tutulmasını gözlemleyen Pierre Janssen helyumun sarı spektral emisyon çizgilerini fark etti. İngiliz gökbilimci Norman Lockyer de aynı durumu gözlemledi ve Yunan güneş tanrısı Helios’un ismini kullanarak elemente helyum adını verdi.

Radon ise, yılında, Alman kimyager Friedrich Ernst Dorn tarafından radyumun bozunması araştırılırken keşfedildi. Önceleri niton ismi verilen elemente yılından itibaren radon dendi.

Soygazların İsimleri Ne Anlama Geliyor?

Evrende en çok bulunan ikinci element olan helyumun adının Yunan güneş tanrısı Helios’tan geldiğini belirtmiştik. Elektrik akımı uygulandığında turuncu-kırmızı renk saçan neon bu özelliğinden dolayı ışıklı panolarda çokça kullanılmıştır. Neon kelimesi Yunanca kökenli olup “yeni” anlamına gelir. Argon atmosferde karbondioksitten yaklaşık olarak 24 kat fazla bulunmasına rağmen ancak ’te keşfedilebildi.

Argon da Yunanca kökenli olup “aktif olmayan” veya “tembel” anlamına gelir. Kripton ise “gizlenmiş” anlamına gelip neon gibi elektrik alana maruz kaldığında beyaz renkte görünecek şekilde parlar. Bu yüzden fotoğrafçılıkta ve florasan lambalarda kullanılır. Renksiz, kokusuz, tatsız ve kanserojen bir element olan radon kararsızdır. Granit ve benzeri taşlarda bulunan radon radon’ye bozunur. Bu yüzden granit ve benzeri taşlar içeren evlerde radon testi yaptırmak gerekir.

---

nest...

52694 52695 52696 52697 52698