Plemeniti plin, bilo koji od sedam kemijskih elemenata koji čine skupinu 18 (VIIIa) periodične tablice. Elementi su helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) i oganesson (Og). Plemeniti plinovi su bezbojni, bez mirisa, okusa, nezapaljivi plinovi. Oni su u periodičnoj tablici tradicionalno označili skupinu 0 jer se desetljećima nakon njihovog otkrića vjerovalo da se ne mogu vezati za druge atome; to jest da se njihovi atomi nisu mogli kombinirati s onima drugih elemenata da bi tvorili kemijske spojeve. Njihove elektroničke strukture i otkriće da neki od njih doista čine spojeve doveli su do prikladnijeg naziva, Grupa 18.
Kada su otkriveni i identificirani članovi skupine, smatralo se da su iznimno rijetki, kao i kemijski inertni, te su stoga nazvani rijetkim ili inertnim plinovima. Sada je, međutim, poznato da je nekoliko ovih elemenata na Zemlji i u ostatku svemira poprilično obilno, pa je oznaka rijetka pogrešna. Slično tome, upotreba termina inerta ima i nedostatak što konotira kemijsku pasivnost, što sugerira da se spojevi iz skupine 18 ne mogu formirati. U kemiji i alkemiji riječ plemenita dugo je značila nevoljkost metala, poput zlata i platine, da se podvrgnu kemijskoj reakciji; ona se u istom smislu odnosi i na skupinu ovdje uključenih plinova.
Obilje plemenitih plinova smanjuje se kako se povećava njihov atomski broj. Helij je najbrojniji element u svemiru osim vodika. Svi plemeniti plinovi prisutni su u Zemljinoj atmosferi i, osim helija i radona, njihov glavni komercijalni izvor je zrak iz kojeg se dobivaju ukapljenjem i frakcijskom destilacijom. Većina helija proizvodi se komercijalno iz određenih bušotina za prirodni plin. Radon se obično izolira kao produkt radioaktivnog raspadanja radijumskih spojeva. Jezgre atoma radija spontano propadaju emitirajući energiju i čestice, jezgre helija (alfa čestice) i atome radona. Neka su svojstva plemenitih plinova navedena u tablici.
Neka svojstva plemenitih plinova
helijum | neon | argon | kripton | ksenon | radon | ununoktij | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
* Na 25.05 atmosfere. | |||||||
** hcp = šesterokutni zatvoreni, fcc = kubični u središtu lica (kubični zatvoreni). | |||||||
*** Stabilniji izotop. | |||||||
atomski broj | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
atomska težina | 4,003 | 20.18 | 39,948 | 83,8 | 131,293 | 222 | 294 *** |
talište (° C) | -272,2 * | -248,59 | -189,3 | -157,36 | -111,7 | -71 | - |
tačka ključanja (° C) | -268,93 | -246,08 | -185,8 | -153,22 | -108 | -61,7 | - |
gustoća pri 0 ° C, 1 atmosfera (grami po litri) | 0,17847 | 0.899 | 1,784 | 3.75 | 5,881 | 9.73 | - |
topljivost u vodi na 20 ° C (kubični centimetar plina na 1.000 grama vode) | 8.61 | 10.5 | 33.6 | 59.4 | 108.1 | 230 | - |
izotopsko obilje (zemaljski, postotak) | 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) | - | - |
radioaktivni izotopi (masovni brojevi) | 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 |
boja svjetlosti koju emitira cijev za plinove | žuta boja | Crvena | crvena ili plava | žuto-zelena | plava do zelena | - | - |
toplina fuzije (kilodoule po molu) | 0,02 | 0.34 | 1.18 | 1.64 | 2.3 | 3 | - |
toplina isparavanja (kalorija po molu) | 0,083 | 1.75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | - |
specifična toplina (džou po gramu Kelvina) | 5,1931 | 1.03 | 0,52033 | 0,24805 | 0,15832 | 0,09365 | - |
kritična temperatura (K) | 5.19 | 44,4 | 150,87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - |
kritični tlak (atmosfere) | 2.24 | 27.2 | 48.34 | 54,3 | 57,65 | 62 | - |
kritična gustoća (grami po kubičnom centimetru) | 0.0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - | - |
toplinska vodljivost (vati po metru Kelvin) | 0,1513 | 0,0491 | 0,0177 | 0.0094 | 0,0057 | 0.0036 | - |
magnetska osjetljivost (cgs jedinica po molu) | -,0000019 | -,0000072 | -,0000194 | -,000028 | -,000043 | - | - |
kristalna struktura ** | HCP | FCC | FCC | FCC | FCC | FCC | - |
radijus: atomski (angstromi) | 0.31 | 0.38 | 0.71 | 0.88 | 1.08 | 1.2 | - |
polumjer: procijenjen kovalentni (kristalni) (angstromi) | 0.32 | 0.69 | 0.97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | - |
statička polarizabilnost (kubični angstromi) | 0.204 | 0.392 | 1.63 | 2,465 | 4.01 | - | - |
ionizacijski potencijal (prvi, elektronski volti) | 24,587 | 21,565 | 15,759 | 13,999 | 12,129 | 10,747 | - |
elektronegativnost (Pauling) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | - |