Edelgas, eines der sieben chemischen Elemente der Gruppe 18 (VIIIa) des Periodensystems. Die Elemente sind Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn) und Oganesson (Og). Die Edelgase sind farblose, geruchlose, geschmacksneutrale, nicht brennbare Gase. Sie wurden im Periodensystem traditionell als Gruppe 0 bezeichnet, da jahrzehntelang nach ihrer Entdeckung angenommen wurde, dass sie sich nicht an andere Atome binden könnten; das heißt, dass ihre Atome sich nicht mit denen anderer Elemente verbinden konnten, um chemische Verbindungen zu bilden. Ihre elektronischen Strukturen und die Feststellung, dass einige von ihnen tatsächlich Verbindungen bilden, haben zu der angemesseneren Bezeichnung Gruppe 18 geführt.
Als die Mitglieder der Gruppe entdeckt und identifiziert wurden, galten sie als äußerst selten sowie chemisch inert und wurden daher als seltene oder inerte Gase bezeichnet. Es ist jedoch jetzt bekannt, dass einige dieser Elemente auf der Erde und im Rest des Universums ziemlich häufig vorkommen, so dass die seltene Bezeichnung irreführend ist. In ähnlicher Weise hat die Verwendung des Begriffs inert den Nachteil, dass er chemische Passivität bedeutet, was darauf hindeutet, dass Verbindungen der Gruppe 18 nicht gebildet werden können. In der Chemie und Alchemie bedeutet das Wort edel seit langem, dass Metalle wie Gold und Platin nicht bereit sind, chemische Reaktionen einzugehen. Dies gilt im gleichen Sinne für die hier behandelte Gruppe von Gasen.
Die Häufigkeit der Edelgase nimmt mit zunehmender Ordnungszahl ab. Helium ist mit Ausnahme von Wasserstoff das reichlichste Element im Universum. Alle Edelgase sind in der Erdatmosphäre vorhanden und mit Ausnahme von Helium und Radon ist die Luft, aus der sie durch Verflüssigung und fraktionierte Destillation gewonnen werden, ihre wichtigste kommerzielle Quelle. Das meiste Helium wird kommerziell aus bestimmten Erdgasbohrungen hergestellt. Radon wird üblicherweise als Produkt der radioaktiven Zersetzung von Radiumverbindungen isoliert. Die Kerne von Radiumatomen zerfallen spontan durch Emission von Energie und Partikeln, Heliumkernen (Alpha-Partikeln) und Radonatomen. Einige Eigenschaften der Edelgase sind in der Tabelle aufgeführt.
Einige Eigenschaften der Edelgase
| Helium | Neon- | Argon | Krypton | Xenon | Radon | Ununoctium | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * Bei 25,05 Atmosphären. | |||||||
| ** hcp = hexagonal dicht gepackt, fcc = flächenzentriert kubisch (kubisch dicht gepackt). | |||||||
| *** Stabilstes Isotop. | |||||||
| Ordnungszahl | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
| atomares Gewicht | 4.003 | 20.18 | 39.948 | 83.8 | 131,293 | 222 | 294 *** |
| Schmelzpunkt (° C) | −272,2 * | -248,59 | −189.3 | −157,36 | −111.7 | −71 | - - |
| Siedepunkt (° C) | −268.93 | −246.08 | −185.8 | −153,22 | −108 | −61,7 | - - |
| Dichte bei 0 ° C, 1 Atmosphäre (Gramm pro Liter) | 0,17847 | 0,899 | 1,784 | 3,75 | 5.881 | 9.73 | - - |
| Löslichkeit in Wasser bei 20 ° C (Kubikzentimeter Gas pro 1.000 Gramm Wasser) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 | - - |
| Isotopenhäufigkeit (terrestrisch, Prozent) | 3 (0,000137), 4 (99,999863) | 20 (90,48), 21 (0,27), 22 (9,25) | 36 (0,3365), 40 (99,6003) | 78 (0,35), 80 (2,28), 82 (11,58), 83 (11,49), 84 (57), 86 (17,3) | 124 (0,09), 126 (0,09), 128 (1,92), 129 (26,44), 130 (4,08), 131 (21,18), 132 (26,89), 134 (10,44), 136 (8,87) | - - | - - |
| radioaktive Isotope (Massenzahlen) | 5–10 | 16–19, 23–34 | 30–35, 37, 39, 41–53 | 69–77, 79, 81, 85, 87–100 | 110–125, 127, 133, 135–147 | 195–228 | 294 |
| Farbe des von der Gasentladungsröhre emittierten Lichts | Gelb | rot | rot oder blau | Gelbgrün | blau bis grün | - - | - - |
| Schmelzwärme (Kilojoule pro Mol) | 0,02 | 0,34 | 1.18 | 1,64 | 2.3 | 3 | - - |
| Verdampfungswärme (Kalorien pro Mol) | 0,083 | 1,75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | - - |
| spezifische Wärme (Joule pro Gramm Kelvin) | 5.1931 | 1,03 | 0,52033 | 0,24805 | 0,15832 | 0,09365 | - - |
| kritische Temperatur (K) | 5.19 | 44.4 | 150,87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - - |
| kritischer Druck (Atmosphären) | 2.24 | 27.2 | 48,34 | 54.3 | 57,65 | 62 | - - |
| kritische Dichte (Gramm pro Kubikzentimeter) | 0,0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - - | - - |
| Wärmeleitfähigkeit (Watt pro Meter Kelvin) | 0,1513 | 0,0491 | 0,0177 | 0,0094 | 0,0057 | 0,0036 | - - |
| magnetische Suszeptibilität (CGS-Einheiten pro Mol) | −0.0000019 | −0.0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | - - | - - |
| Kristallstruktur** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | - - |
| Radius: atomar (Angström) | 0,31 | 0,38 | 0,71 | 0,88 | 1,08 | 1.2 | - - |
| Radius: kovalent (Kristall) geschätzt (Angström) | 0,32 | 0,69 | 0,97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | - - |
| statische Polarisierbarkeit (kubische Angström) | 0,204 | 0,392 | 1,63 | 2,465 | 4.01 | - - | - - |
| Ionisationspotential (zuerst Elektronenvolt) | 24.587 | 21.565 | 15.759 | 13.999 | 12.129 | 10.747 | - - |
| Elektronegativität (Pauling) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | - - |
