Ecco i motivi per cui i gas nobili sono detti gas inerti:
1. Configurazioni elettroniche stabili: Il guscio elettronico più esterno dei gas nobili è completamente pieno. Questa configurazione elettronica stabile provoca una mancanza di reattività perché non ci sono elettroni disponibili per partecipare al legame chimico. La configurazione a guscio chiuso li rende meno propensi a guadagnare o perdere elettroni e formare legami chimici.
2. Bassa energia di ionizzazione: L'energia di ionizzazione dei gas nobili è relativamente elevata, il che significa che è necessaria una quantità significativa di energia per rimuovere un elettrone dal loro guscio più esterno. Questa elevata energia di ionizzazione contribuisce alla loro inerzia chimica, poiché è difficile rimuovere gli elettroni per il legame.
3. Bassa elettronegatività: L'elettronegatività misura la capacità di un atomo di attrarre verso di sé gli elettroni in un legame chimico. I gas nobili hanno una bassa elettronegatività perché i loro gusci elettronici più esterni sono già completi. Questa bassa elettronegatività significa che non attraggono fortemente gli elettroni di altri atomi, rendendoli meno propensi a partecipare alle reazioni chimiche.
4. Molecole non polari: I gas nobili esistono come gas monoatomici, nel senso che sono costituiti da singoli atomi anziché da molecole. Questi atomi sono non polari, il che significa che hanno una distribuzione simmetrica degli elettroni e nessuna carica parziale. L'assenza di polarità contribuisce ulteriormente alla loro bassa reattività chimica.
Grazie a queste proprietà, i gas nobili vengono spesso utilizzati in applicazioni in cui l'inerzia chimica è fondamentale, come ad esempio:
- Illuminazione e display: I gas nobili vengono utilizzati nei dispositivi di illuminazione come lampade fluorescenti, insegne al neon e lampadine a incandescenza. Emettono luce quando i loro atomi sono eccitati dall'elettricità.
- Rifornimenti di gas: I gas nobili vengono utilizzati per riempire palloncini, dirigibili e attrezzature subacquee a causa della loro natura non infiammabile e della bassa reattività.
- Applicazioni ad alta temperatura: I gas nobili, in particolare l'elio, vengono utilizzati in applicazioni ad alta temperatura come saldatura, taglio e produzione di semiconduttori a causa della loro inerzia e dell'elevata conduttività termica.
- Applicazioni mediche: L'elio e lo xeno sono utilizzati nelle tecniche di imaging medico come la risonanza magnetica (MRI) e le scansioni di tomografia computerizzata (CT).
Le caratteristiche uniche dei gas nobili, in particolare la loro bassa reattività e le configurazioni elettroniche stabili, li rendono preziosi in un'ampia gamma di applicazioni in cui sono richiesti gas inerti o non reattivi.
