Gas nobili: differenze tra le versioni

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[[File:Edelgase 1.jpg|thumb|upright=1.8|I gas nobili]]

I '''gas nobili''' sono dei [[gas inerte|gas inerti]] che costituiscono l'ottavo gruppo della [[tavola periodica]] degli elementi, cioè la colonna più a destra. Sono costituiti da atomi con gusci elettronici completi. Ne fanno parte i seguenti [[elemento chimico|elementi]]:

In [[chimica]], i '''gas nobili''' (noti anche in passato come '''gas rari'''<ref>{{Cita libro|autore=Luigi Canonica|titolo=Elementi di Chimica e Mineralogia|anno=1965|editore=Principato|p=180}}</ref><ref>{{Cita libro|autore=Giuseppe Della Beffa|titolo=Chimica|anno=1963|editore=Società Editrice Internazionale|p=87}}</ref> o, impropriamente, '''gas inerti''') sono gli [[Elemento chimico|elementi]] che costituiscono il '''gruppo 18''' della [[tavola periodica]] secondo l'attuale nomenclatura [[Unione internazionale di chimica pura e applicata|IUPAC]]. Nella nomenclatura precedente questo [[gruppo della tavola periodica|gruppo]] era denominato '''VIIIB''' o '''VIIIA'''<ref name=thermo>{{en}} [http://www.thermopedia.com/content/982 Thermopedia, "Noble gases"]</ref> a seconda di diverse convenzioni usate in [[Europa]] e negli [[Stati Uniti d'America]].

* [[Elio]]

* [[Neon]]

* [[Argon]]

* [[kripton (elemento)|Kripton]]

* [[Xeno]]

* [[Radon]]

* [[Ununoctio]]

I gas nobili sono costituiti da atomi con gusci elettronici esterni completi.<ref name=thermo/> Ne fanno parte gli [[elemento chimico|elementi]] [[elio]] (He), [[neon]] (Ne), [[argon]] (Ar), [[kripton]] (Kr), [[xeno]]n (Xe) e [[radon]] (Rn).<ref name=thermo/> Il radon è un elemento [[radioattivo]]. Anche l'elemento artificiale [[oganesson]] (Og) appartiene a questo gruppo, ma ne sono stati prodotti solo pochi atomi e le sue proprietà chimiche sono sconosciute.<ref name=Ems11>{{Cita|Emsley 2011 ||Ems11}}.</ref>

Il termine ''gas nobili'' deriva dal fatto che essi evitano di reagire con gli elementi "comuni", esibendo un atteggiamento attribuito comunemente alla "[[nobiltà]]". I gas nobili venivano anche chiamati ''gas inerti'', ma il termine non era accurato, in quanto alcuni di essi hanno mostrato di prendere parte in reazioni chimiche.

Si tratta di gas monoatomici<ref name=thermo/> non facilmente liquefacibili, tipicamente molto stabili e non reattivi a causa della completezza dei propri strati elettronici,<ref name=thermo/> presenti nell'atmosfera in percentuali varie; il più comune è l'argon che ne costituisce circa lo 0,932%. Talvolta essi (particolarmente l'elio) si trovano insieme ad altri gas (per lo più [[azoto]] e [[metano]]) in sorgenti endogene; l'elio di origine endogena proviene dalla decomposizione di elementi radioattivi presenti nel sottosuolo che emettono [[particella α|particelle α]] (cioè ioni He²⁺): queste ossidano specie presenti nel terreno e diventano atomi di elio.

A causa della loro non-reattività, i gas nobili non furono scoperti fin quando l'esistenza dell'elio non fu dedotta ipoteticamente da un'analisi spettrografica del [[Sole]], e successivamente provata quando [[William Ramsay]] riuscì a isolarlo. I gas nobili hanno inoltre [[forza di attrazione interatomica|forze di attrazione interatomica]] molto deboli e conseguentemente punti di fusione ed ebollizione molto bassi.

== Storia ==

Gli atomi più grossi della serie sono leggermente più reattivi, e lo xeno è stato indotto a formare un numero di composti con il [[fluoro]] e con l'[[ossigeno]]. Nel [[1962]], [[Neil Bartlett]], mentre lavorava alla [[Università della Columbia Britannica|University of British Columbia]], fece reagire lo xeno con il fluoro ottenendo XeF₂, XeF₄, e XeF₆. Il radon reagisce con il fluoro formando fluoruro di radon, RnF, e il composto, allo stato solido, emette una luce gialla. Anche il kripton reagisce con il fluoro formando KrF₂.Nel 2003 è stato scoperto che anche l'[[argon]] forma composti come ad esempio il fluoruro di argo ArF₂.

Il termine ''gas nobili'' deriva dal tedesco ''Edelgas'', usato per la prima volta nel 1898 da [[Hugo Erdmann]] per significare la loro inerzia chimica, per analogia con il termine ''[[Metallo nobile|metalli nobili]]'' usato per i metalli meno reattivi.<ref>{{Cita|Renouf 1901 ||Ren01}}.</ref> I gas nobili venivano anche chiamati ''gas inerti'', ma il termine oggi è sconsigliabile, dato che ora si conoscono molti [[composti dei gas nobili]]. Questi elementi furono chiamati anche ''gas rari'', ma anche questa denominazione si è rivelata inesatta, dato che l'argon costituisce circa lo 0,93% in volume dell'atmosfera terrestre.<ref name = Gre97>{{Cita|Greenwood e Earnshaw 1997 ||Gre97}}.</ref>

[[File:Helium spectrum.jpg|thumb|upright=1.8|L'elio fu individuato per la prima volta nel sole dalle sue caratteristiche [[linee spettrali]].]]

Nel [[2002]], vennero scoperti composti dove l'[[uranio]] formava molecole con [[argon]], [[kripton (elemento)|kripton]], o [[xeno]]. Ciò suggerisce che i gas nobili potrebbero formare composti anche con altri metalli.

Il primo a imbattersi nei gas nobili fu il chimico e fisico scozzese [[Henry Cavendish]]. Nel 1785, studiando la composizione dell'aria si accorse che conteneva una piccola percentuale di una sostanza meno reattiva dell'[[azoto]]. Cavendish non poté caratterizzare meglio questa sostanza, che fu identificata come argon solo dopo più di un secolo. Il primo gas nobile a venire scoperto fu invece l'elio. Il 18 agosto 1868, durante un'eclissi di sole, gli astronomi [[Jules Janssen]] e [[Norman Lockyer]], indipendentemente, osservarono un'inaspettata riga gialla in un'[[spettroscopia|analisi spettrografica]] della [[cromosfera]] del [[Sole]], e supposero che fosse dovuta ad un elemento sconosciuto. Lockyer pensò che il nuovo elemento fosse presente solo nel sole, e lo chiamò elio, dalla parola greca Ἥλιος (Hèlios). La presenza di elio sulla Terra fu scoperta nel 1882 dal fisico italiano [[Luigi Palmieri]], tramite l'analisi spettroscopica di campioni di [[lava]] del [[Vesuvio]]. Nel 1895 i chimici svedesi [[Per Teodor Cleve]] e [[Abraham Langlet]] a Uppsala riuscirono a isolare un campione di elio dal minerale [[cleveite]] e furono i primi a misurane il peso atomico. Nello stesso anno l'elio fu isolato indipendentemente anche dai chimici [[William Ramsay]] e [[Morris Travers]].<ref name=Ems11/>

[[File:William Ramsay.jpg|thumb|[[William Ramsay]]]]

Il 1895 fu anche l'anno in cui William Ramsay e [[Lord Rayleigh]] scoprirono l'argon, più di cento anni dopo le osservazioni di Cavendish. Rayleigh aveva scoperto che la densità dell'azoto isolato dall'aria era {{M|1.257|ul=g/dm3}} mentre quella dell'azoto ottenuto dalla decomposizione dell'ammoniaca era {{M|1.251|ul=g/dm3}}. Collaborando con Ramsay, i due ricercatori ipotizzarono che l'azoto atmosferico contenesse un gas più pesante. Ramsay trattò un campione di azoto con [[magnesio]], che ad alta temperatura reagisce formando [[nitruro di magnesio]] (Mg₃N₂), fino a rimanere con un volume di circa 1% di gas che non reagiva, e ne determinò la densità e le linee spettrali. Fu così identificato un nuovo elemento, che fu chiamato argon dalla parola greca αργόν (argón, "inattivo").<ref name=Ems11/><ref name=Wee60>{{Cita|Weeks 1960 ||Wee60}}.</ref>

Ramsay e Rayleigh suggerirono che elio e argon facessero parte di un nuovo gruppo della tavola periodica. [[Paul Émile Lecoq de Boisbaudran]] predisse che l'argon appartenesse ad una famiglia di elementi inerti ancora sconosciuti, che avrebbero avuto i seguenti pesi atomici: 20,0945, 36,40 ± 0,08, 84.01 ± 0,20, e 132,71 ± 0,15.<ref name=Wee60/><ref>{{Cita|Lecoq de Boisbaudran 1895 ||Lec95}}.</ref> Nel 1898 Ramsay e Travers riuscirono a isolare tre nuovi elementi tramite [[distillazione frazionata]] dell'[[aria liquida]]: erano kripton, neon e xenon, così denominati dalle parole greche νέον (néon, "nuovo"), κρυπτόν (kryptón, "nascosto"), e ξένον (xénon, "straniero").<ref name=Ems11/><ref name = Gre97/> Nel 1904 William Ramsay e Lord Rayleigh ricevettero il [[premio Nobel]] per le loro scoperte sui gas nobili.

Il radon fu osservato per la prima volta nel 1898 dal fisico tedesco [[Friedrich Ernst Dorn]] come materiale radioattivo emanato da un campione di [[Radio (elemento chimico)|radio]].<ref>{{Cita|Partington 1957 ||Par57}}.</ref> Dopo varie altre osservazioni, nel 1910 William Ramsay e [[Robert Whytlaw-Gray]] riuscirono a isolarne una quantità sufficiente per determinarne varie proprietà e dimostrare che era il più pesante gas nobile conosciuto.<ref name=Ems11/>

La scoperta dei gas nobili fu importante per lo sviluppo delle conoscenze chimiche. Nel 1895 il chimico francese [[Henri Moissan]] tentò senza successo di far reagire l'argon con il [[fluoro]], l'elemento più [[elettronegativo]]. Anche altri scienziati non riuscirono a preparare composti dei gas nobili fino al 1962, ma questi insuccessi favorirono lo sviluppo di nuove teorie sulla [[struttura atomica]]. Il fisico danese [[Niels Bohr]] propose nel 1913 che gli elettroni siano disposti in [[livelli energetici]] discreti attorno al nucleo dell'atomo, e che il livello più esterno contenga sempre otto elettroni in tutti i gas nobili, escluso l'elio.<ref>{{Cita|Schrobilgen 2016 ||Sch16}}.</ref> Nel 1916 il chimico statunitense [[Gilbert Lewis]] formulò la [[regola dell'ottetto]] che prevede che un ottetto di elettroni nel livello elettronico esterno sia una condizione di particolare stabilità energetica; un atomo in questa condizione non reagisce con altri elementi perché non ha bisogno di perdere o acquistare elettroni.<ref>{{Cita|Gillespie e Robinson 2007 ||Gil07}}.</ref>

Il primo composto dei gas nobili fu preparato nel 1962 dal chimico britannico [[Neil Bartlett]]. Egli notò che l'[[esafluoruro di platino]] PtF₆ è un [[ossidante]] così forte da ossidare l'[[ossigeno]] formando O₂⁺[PtF₆]⁻. Considerando che il potenziale di prima ionizzazione dello xenon (1170 kJ·mol⁻¹) è simile a quello dell'ossigeno (1175 kJ·mol⁻¹), Bartlett provò a far reagire vapori di PtF₆ con xenon, ottenendo un solido arancione, cui fu attribuita la formula Xe⁺[PtF₆]⁻. Si trovò in seguito che questo composto ha in realtà una struttura più complessa, ma di lì a poco si ottennero molti altri composti di xenon.<ref name = Gre97/><ref name=Cot91>{{Cita|Cotton et al. 1991 ||Cot91}}.</ref>

Composti degli altri gas nobili sono più rari e meno stabili. Il primo composto di radon, il [[difluoruro di radon]] RnF₂, fu preparato nel 1962.<ref>{{Cita|Fields et al. 1962 ||Fie62}}.</ref> Nel 1963 fu sintetizzato il primo composto di kripton, il [[difluoruro di kripton]] KrF₂, erroneamente pubblicato come KrF₄, che è invece tuttora (2016) sconosciuto.<ref>{{Cita|Grosse et al. 1963 ||Gro63}}.</ref><ref name=Leh02>{{Cita|Lehmann et al. 2002 ||Leh02}}.</ref> Il primo composto di Argon, l'[[idrofluoruro di argon]] HArF, è stato ottenuto nel 2000; è stabile solo a temperature sotto i –246&nbsp;°C.<ref name=Ems11/><ref>{{Cita|Khriachtchev et al. 2000 ||Khr00}}.</ref> Si sono ottenuti anche [[composti di coordinazione]] e [[composti organometallici]] contenenti argon, kripton, xenon e loro fluoruri.<ref>{{Cita|Hope 2013 ||Hop13}}.</ref>

Nel 2002 è stato sintetizzato l'[[oganesson]], il più pesante elemento del gruppo dei gas nobili, collocato sotto il radon nella tavola periodica, bombardando californio-249 con calcio-48. L'esperimento è stato confermato nel 2006.<ref name=Ems11/><ref>{{Cita|Oganessian 2006 ||Oga06}}.</ref>

== Fonti ==

L'elio è il secondo elemento per abbondanza nell'[[Universo]] dopo l'idrogeno, e ne costituisce il 24% in massa. Sulla Terra è invece raro: è il 71º elemento per abbondanza sulla [[crosta terrestre]] (8 [[Parti per miliardo|ppb]]), mentre l'atmosfera ne contiene circa 5 ppb. L'elio viene ricavato da sorgenti di gas naturale che arrivano a contenerne anche il 7%. Il neon è il quinto elemento per abbondanza nell'Universo. Sulla Terra è invece 82º per abbondanza sulla crosta terrestre (≈0,07 [[Parti per miliardo|ppb]]), mentre l'atmosfera ne contiene circa 18 [[Parti per milione|ppm]]. Neon, argon, kripton e xenon si ottengono per distillazione frazionata dell'aria liquida. L'argon è il gas nobile più abbondante sulla Terra; è solo il 56º per abbondanza sulla crosta terrestre (1,2 ppm), ma l'atmosfera ne contiene circa 0,93% in volume. Kripton e xenon sono tra elementi più rari sulla Terra. Il kripton è 83º per abbondanza sulla crosta terrestre (10 ppt), e l'atmosfera ne contiene 1 ppm. Lo xenon è 85º per abbondanza sulla crosta terrestre (2 ppt), e l'atmosfera ne contiene 90 ppb. Il radon è ancora più raro; si stima che in tutta l'atmosfera terrestre ce ne siano meno di 100&nbsp;g. Piccole quantità di radon si possono ottenere dal decadimento radioattivo del [[Radio (elemento chimico)|²²⁶Ra]].<ref name=Ems11/>

== Tossicità e ruolo biologico ==

I gas nobili elio, neon, argon, kripton e xenon non hanno alcun ruolo biologico e sono innocui per la salute. I composti dei gas nobili sono invece pericolosi. Quelli fluorurati come ad esempio [[Difluoruro di xeno|XeF₂]] sono fortemente ossidanti, tossici e corrosivi, dato che tendono a rilasciare ioni [[fluoruro]]. Gli ossidi come ad esempio [[Triossido di xeno|XeO₃]] sono fortemente ossidanti ed esplosivi.

Il radon invece è pericoloso a causa della sua radioattività, che può causare [[carcinoma del polmone]]. Il radon si forma nei processi di decadimento di [[uranio]] e [[torio]], presenti in tracce nelle rocce, e una volta formato si diffonde nell'ambiente. Normalmente la quantità di radon presente nell'ambiente rimane piccolissima e comunque inevitabile, ma in casi sfavorevoli si possono formare localmente delle concentrazioni più elevate in ambienti chiusi e poco ventilati come le cantine.<ref name=Ems11/>

== Applicazioni ==

L'elio è usato in svariate applicazioni, tra le quali: apparecchiature che richiedono temperature [[Criogenia|molto basse]], creazione di atmosfere inerti, apparati respiratori per [[immersione profonda|immersioni profonde]], [[laser a elio-neon]] usati nei lettori di [[Codice a barre|codici a barre]], [[Pallone aerostatico|palloni aerostatici]] e [[dirigibili]]. Il neon è usato principalmente nelle insegne al neon; altri usi sono in apparati respiratori per immersioni profonde, [[criogenia]], laser. L'argon è usato principalmente in applicazioni che necessitano di atmosfere inerti; le più importanti sono lampadine, tubi fluorescenti, acciaierie, fornaci, saldature. Il kripton è poco usato; le applicazioni principali sono in tubi al neon per modificarne il colore, e in [[laser a eccimeri]]. Lo xeno è usato in [[lampada allo xeno|lampade]], nella fabbricazione di [[semiconduttori]], in laboratori di ricerca e come [[anestetico]] in chirurgia. Il radon è fortemente radioattivo; nel passato è stato usato in [[radioterapia]].<ref name=Ems11/>

== Caratteristiche ==

{| class="wikitable"

|-

! Elemento

! colspan="2" | Elio (³He e ⁴He) !! Neon !! Argon !! Kripton !! Xenon !! Radon

|-

|-

| '''[[Punto di fusione]]''' ({{M|1013|ul=hPa}})<ref name="ullmann" >{{Cita|Häussinger et al. 2002 ||Häu02}}.</ref> || {{M|0,319|ul=K}}<br />({{M|−272,831|ul=°C}})<br />(29,315&nbsp;[[Bar (unità di misura)|bar]]) || 0,775&nbsp;K<br />(−272,375&nbsp;°C)<br />(25,316&nbsp;bar) || 24,57&nbsp;K<br />(−248,58&nbsp;°C)<br />&nbsp; || 84,0&nbsp;K<br />(−189,2&nbsp;°C)<br />&nbsp; || 116,2&nbsp;K<br />(−157,0&nbsp;°C)<br />&nbsp; || 161,4&nbsp;K<br />(−111,8&nbsp;°C)<br />&nbsp; || ca. 202&nbsp;K<br />(ca. −71&nbsp;°C)<br />&nbsp;

|-

| '''[[Punto di ebollizione]]''' (1013&nbsp;hPa)<ref name="ullmann" /> || 3,1905&nbsp;K<br />(−269,9595&nbsp;°C) || 4,224&nbsp;K<br />(−268,926&nbsp;°C) || 27,09&nbsp;K<br />(−246,06&nbsp;°C) || 87,295&nbsp;K<br />(−185,855&nbsp;°C) || 119,79&nbsp;K<br />(−153,36&nbsp;°C) || 165,03&nbsp;K<br />(−108,12&nbsp;°C) || 211,9&nbsp;K<ref name="Ferreira">{{Cita|Ferreira e Lobo 2007||Fer07}}.</ref><br />(−61,3&nbsp;°C)

|-

| '''[[Punto critico (termodinamica)|Punto critico]]'''<ref name="ullmann" /> ||

* 3,3093&nbsp;K<br />(−269,8407&nbsp;°C)

* 1,1459&nbsp;bar

* 0,04119&nbsp;g/cm³

||

* 5,2014&nbsp;K<br />(−267,9486&nbsp;°C)

* 2,275&nbsp;bar

* 0,06945&nbsp;g/cm³

||

* 44,448&nbsp;K<br />(−228,702&nbsp;°C)

* 26,60&nbsp;bar

* 0,4835&nbsp;g/cm³

||

* 150,7&nbsp;K<br />(−122,5&nbsp;°C)

* 48,7&nbsp;bar

* 0,535&nbsp;g/cm³

||

* 209,40&nbsp;K<br />(−63,75&nbsp;°C)

* 55,1&nbsp;bar

* 0,909&nbsp;g/cm³

||

* 289,777&nbsp;K<br />(16,627&nbsp;°C)

* 58,8&nbsp;bar

* 1,105&nbsp;g/cm³

||

* 377,7&nbsp;K<ref name="Ferreira" /><br />(104,6&nbsp;°C)

* 61,9&nbsp;bar<ref name="Ferreira" />

* 1,528&nbsp;g/cm³

|-

| '''[[Punto triplo]]'''<ref name="ullmann" /> || colspan="2" style="text-align:center" | inesistente ||

* 24,54&nbsp;K<br />(−248,61&nbsp;°C)

* 433,0&nbsp;mbar

||

* 83,798&nbsp;K<br />(−189,352&nbsp;°C)

* 688,92&nbsp;mbar

||

* 115,96&nbsp;K<br />(−157,46&nbsp;°C)

* 732&nbsp;mbar

||

* 161,35&nbsp;K<br />(−111,80&nbsp;°C)

* 816&nbsp;mbar

||

* 200,0&nbsp;K<ref name="Ferreira" /><br />(−73,2&nbsp;°C)

* 588&nbsp;mbar<ref name="Ferreira" />

|-

| '''[[Densità]]''' (0&nbsp;°C, 1013&nbsp;hPa)<ref name="ullmann" /> || 0,13448&nbsp;kg/m³ || 0,17847&nbsp;kg/m³ || 0,9000&nbsp;kg/m³ || 1,7839&nbsp;kg/m³ || 3,7493&nbsp;kg/m³ || 5,8971&nbsp;kg/m³ || 9,73&nbsp;kg/m³

|-

| '''Struttura''' || colspan="2" style="text-align:center" | [[File:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|100px|Struttura dell'elio]] || [[File:Face-centered cubic.svg|100px|Struttura del neon]] || [[File:Face-centered cubic.svg|100px|Struttura dell'argon]] || [[File:Face-centered cubic.svg|100px|Struttura del kripton]] || [[File:Face-centered cubic.svg|100px|Kristallstruktur von Xenon]] || [[File:Face-centered cubic.svg|100px|Struttura dello xenon]]

|-

| '''[[Sistema cristallino]]''' || colspan="2" style="text-align:center" | esagonale|| cubico || cubico || cubico || cubico || cubico

|-

| '''[[Costante di reticolo]]'''<ref>{{Cita|Schubert 1974 ||Sch74}}.</ref> || colspan="2" |

* a&nbsp;=&nbsp;3,531&nbsp;[[Ångström|Å]]

* c&nbsp;=&nbsp;5,693&nbsp;Å

|| a&nbsp;=&nbsp;4,43&nbsp;Å<br />&nbsp; || a&nbsp;=&nbsp;5,26&nbsp;Å<br />&nbsp; || a&nbsp;=&nbsp;5,72&nbsp;Å<br />&nbsp; || a&nbsp;=&nbsp;6,20&nbsp;Å<br />&nbsp; || a&nbsp;=&nbsp;6,55&nbsp;Å<ref>{{Cita|Grosse 1965 ||Gro65}}.</ref>

|}

== Proprietà chimiche e andamenti nel gruppo<ref name = Gre97/> ==

[[File:Ionization energies.png|thumb|upright=1.8|Valori dell'energia di ionizzazione degli elementi in funzione del numero atomico. I gas nobili hanno i valori più elevati del loro periodo.]]

Gli elementi di questo gruppo hanno configurazioni elettroniche tali da essere molto stabili (1s² o ns²np⁶). Da un punto di vista fisico la stabilità della configurazione elettronica dei gas nobili è indicata dal fatto che ognuno è l'elemento con la maggior energia di ionizzazione del proprio [[Periodo della tavola periodica|periodo]]. Tuttavia, l'[[energia di ionizzazione]] cala scendendo lungo il gruppo, così succede che gli elementi più pesanti hanno energie di ionizzazione minori di elementi come [[ossigeno]] e [[fluoro]]. Come conseguenza lo xenon è l'elemento più reattivo del gruppo (a parte il radon che è raro e radioattivo); si conoscono composti dello xenon negli stati di ossidazione +2, +4, +6 e +8.

Tutti questi elementi sono gas monoatomici, incolori, inodori, insapori e non infiammabili. I loro atomi sono sferici e non polari, quindi si riscontrano proprietà fisiche che variano regolarmente nel gruppo. Le uniche forze interatomiche sono le [[forze di van der Waals]], che sono sempre deboli, e crescono di intensità all'aumentare delle dimensioni atomiche. Le temperature del [[punto di fusione]] e del [[punto di ebollizione]] sono di conseguenza molto basse e aumentano scendendo lungo il gruppo. Anche altre proprietà come dimensioni atomiche e densità variano in modo [[Tavola periodica degli elementi#Variazioni periodiche|prevedibile]].

Come succede in genere in tutto il [[blocco p]], il primo elemento del gruppo possiede proprietà uniche. L'elio è ad oggi la sostanza conosciuta con il più basso punto di fusione (4,2 K, circa –269&nbsp;°C) e anche l'unica sostanza che, alla pressione atmosferica standard, non si riesce a congelare a nessuna temperatura. L'isotopo di gran lunga più abbondante dell'elio è ⁴He (>99,99%); questa è l'unica sostanza di cui sono note due fasi liquide, chiamate elio I ed elio II. Il liquido elio II è [[superfluido]], cioè scorre con viscosità zero. L'altro isotopo ³He diventa superfluido solo a temperatura molto più bassa (1–3 millikelvin).

{| class="wikitable" border="1" cellpadding="3" cellspacing="0"

|-

![[Numero atomico|Z]] !! [[Elemento chimico|Elemento]] !! N. di elettroni/Livelli energetici !! Configurazione<br />elettronica !! [[Energia di ionizzazione|Energia di prima ionizzazione]]<br />([[Joule per mole|kJ·mol⁻¹]]) !! [[Raggio di van der Waals]]<ref name=Hou08>{{Cita|Housecroft e Sharpe 2008 ||Hou08}}.</ref><br />([[picometro|pm]])

|-

| 2 || [[elio]] || 2 || 1s² || 2372 || 99

|-

| 10 || [[neon]] || 2, 8 || 2s² 2p⁶ || 2080 || 160

|-

| 18 || [[argon]] || 2, 8, 8 || 3s² 3p⁶ || 1520 || 191

|-

| 36 || [[kripton]] || 2, 8, 18, 8 || 4s² 4p⁶ || 1351 || 197

|-

| 54 || [[Xeno|xenon]]|| 2, 8, 18, 18, 8 || 5s² 5p⁶ || 1170 || 214

|-

| 86 || [[radon]] || 2, 8, 18, 32, 18, 8 || 6s² 6p⁶ || 1037 || -

|}

== Luminescenza ==

Le figure seguenti mostrano il colore e lo [[spettro di emissione]] (riga inferiore) dei gas nobili attraversati da scariche elettriche. Oltre che dal gas nobile impiegato, il colore osservato dipende da vari fattori, tra i quali:<ref>{{Cita|Ray 1999 |pp. 383-384|Ray99}}.</ref>

* i parametri di scarica (valore locale della [[densità di corrente elettrica]] e del [[campo elettrico]], temperatura, ecc. - notare le sfumature di colore nella prima riga di immagini);

* purezza del gas (certi gas possono influenzare il colore anche se presenti in piccola quantità);

* materiale usato per il tubo a scarica - notare la soppressione delle componenti UV e blu nella riga in basso, dove i tubi sono realizzati di vetro comune di notevole spessore.

{| class="wikitable" style="text-align:center;"

| width="20%"|[[File:Helium-glow.jpg|alt=Glass tube shining violet light with a wire wound over it|160px]]

| width="20%"|[[File:Neon-glow.jpg|alt=Glass tube shining orange light with a wire wound over it|160px]]

| width="20%"|[[File:Argon-glow.jpg|alt=Glass tube shining purple light with a wire wound over it|160px]]

| width="20%"|[[File:Krypton-glow.jpg|alt=Glass tube shining white light with a wire wound over it|160px]]

| width="20%"|[[File:Xenon-glow.jpg|alt=Glass tube shining blue light with a wire wound over it|160px]]

|-

| width="20%"|[[File:Helium discharge tube.jpg|alt=Glass tube shining light red|160px]]

| width="20%"|[[File:Neon discharge tube.jpg|alt=Glass tube shining reddish-orange|160px]]

| width="20%"|[[File:Argon discharge tube.jpg|alt=Glass tube shining purple|160px]]

| width="20%"|[[File:Krypton discharge tube.jpg|alt=Glass tube shining bluish-white|160px]]

| width="20%"|[[File:Xenon discharge tube.jpg|alt=Glass tube shining bluish-violet|160px]]

|-

| width="20%"|[[File:HeTube.jpg|alt=Illuminated light red gas discharge tubes shaped as letters H and e|160px]]

| width="20%"|[[File:NeTube.jpg|alt=Illuminated orange gas discharge tubes shaped as letters N and e|160px]]

| width="20%"|[[File:ArTube.jpg|alt=Illuminated light blue gas discharge tubes shaped as letters A and r|160px]]

| width="20%"|[[File:KrTube.jpg|alt=Illuminated white gas discharge tubes shaped as letters K and r|160px]]

| width="20%"|[[File:XeTube.jpg|alt=Illuminated violet gas discharge tubes shaped as letters X and e|160px]]

|-

| width="20%"|[[File:Helium spectra.jpg|alt=Helium line spectrum|160px]]

| width="20%"|[[File:Neon spectra.jpg|alt=Neon line spectrum|160px]]

| width="20%"|[[File:Argon Spectrum.png|alt=Argon line spectrum|160px]]

| width="20%"|[[File:Krypton Spectrum.jpg|alt=Krypton line spectrum|160px]]

| width="20%"|[[File:Xenon Spectrum.jpg|alt=Xenon line spectrum|160px]]

|-

|[[Elio]]

|[[Neon]]

|[[Argon]]

|[[Kripton]]

|[[Xeno|Xenon]]

|}

== Note ==

{{Note strette}}

== Bibliografia ==

* {{Cita libro|autore = F. A. Cotton |autore2= G. Wilkinson |autore3= P. L. Gaus |titolo = Principi di chimica inorganica |editore = Casa Editrice Ambrosiana |città = Milano |anno = 1991 |cid =Cot91 }}

* {{Cita libro|autore = J. Emsley|titolo = Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (New ed.) |url = https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl_b1k4|editore = Oxford University Press |città = New York |anno = 2011 |lingua =inglese |isbn = 978-0-19-960563-7 |cid =Ems11 }}

* {{cita pubblicazione |autore = A. G. M. Ferreira |autore2= L. Q. Lobo |anno = 2007 |titolo = On the vapour pressure of radon |rivista = The Journal of Chemical Thermodynamics |volume = 39 |numero = 10 |pp = 1404-1406 |doi = 10.1016/j.jct.2007.03.017 |cid =Fer07 |lingua=en}}

* {{cita pubblicazione |autore = P. R. Fields |autore2= L. Stein |autore3= M. H. Zirin |anno = 1962 |titolo = Radon Fluoride |rivista = J. Am. Chem. Soc. |volume = 84 |numero = 21 |pp = 4164-4165 |doi = 10.1021/ja00880a048 |cid =Fie62 |lingua=en}}

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* {{cita pubblicazione |autore = A. V. Grosse |autore2= A. D. Kirschenbaum |autore3= A. G. Streng |autore4= L. V. Streng |anno = 1963 |titolo = Krypton Tetrafluoride: Preparation and Some Properties |rivista = Science |volume = 139 |numero = 3559 |pp = 1047-1048 |doi = 10.1126/science.139.3559.1047 |cid =Gro63 |lingua=en}}

* {{cita pubblicazione |autore = A. V. Grosse |anno = 1965 |titolo = Some physical and chemical properties of element 118 (Eka-Em) and element 86 (Em) |rivista = Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |volume = 27 |numero = 3 |pp = 509-519 |doi = 10.1016/0022-1902(65)80255-X |cid =Gro65 |lingua=en}}

* {{cita libro|autore=P. Häussinger |autore2= R. Glatthaar |autore3= W. Rhode |autore4 = et al. |titolo=[[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]]|anno= 2002 |editore=Wiley-VCH |città=|lingua=inglese |doi= 10.1002/14356007.a17_485 |capitolo= Noble Gases |cid=Häu02}}

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* {{cita libro|autore= C. E. Housecroft |autore2= A. G. Sharpe |titolo=Inorganic chemistry |ed=3 |anno=2008 |editore=Pearson Education Limited |città=Harlow (England) |lingua=inglese|isbn= 978-0-13-175553-6 |cid=Hou08 }}

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* {{cita pubblicazione |autore = Lecoq de Boisbaudran |anno = 1895 |titolo = Remarques sur les pods atomiques |rivista = Compt. Rend. |volume = 120 |pp = 360-361 |url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3076c/f361.image.r= |cid =Lec95 |lingua=fr}}

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* {{Cita libro|autore = S. F. Ray |titolo = Scientific photography and applied imaging |editore = Focal Press |città = |anno = 1999 |lingua =inglese |isbn = 0-240-51323-1 |cid =Ray99 }}

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* {{cita web |autore= G. J. Schrobilgen |anno= 2016 |url= https://www.britannica.com/science/noble-gas |titolo= Noble gas |sito=Encyclopædia Britannica |accesso= 16 marzo 2016 |cid=Sch16 |lingua=en }}

* {{cita pubblicazione |autore = K. Schubert |anno = 1974 |titolo = Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente |rivista = Acta Crystallographica |volume = B30 |pp = 193-204 |doi = 10.1107/S0567740874002469 |cid =Sch74 |lingua=de}}

* {{Cita libro|autore = M. E. Weeks |titolo = Discovery of the Elements |editore = Journal of Chemical Education |città = Easton, Pa. |anno = 1960 |ed = 6th |lingua =inglese |cid = Wee60 }}

== Voci correlate ==

* [[TavolaElemento periodicachimico]]

* [[Elemento chimico|Elemento]]

* [[Atomo]]

* [[NonmetalloNon metallo]]

* [[Metallo]]

* [[Metalloide]]

* [[Composto di gas nobili]]

== Altri progetti ==

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== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

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