Благородные газы могут вступать в химические
соединения
Ни из периодического закона, ни из теории строения атома не следует,
что элементы нулевой группы -благородные газы, эти химические "ленивцы"
- вообще не способны вступать в реакции химического взаимодействия с другими
элементами. Теория только указывает на исключительную прочность внешних
электронных оболочек у этих "безразличных ко всему на свете" элементов:
гелия, неона, аргона, криптона, ксенона и радона. Из теории вытекает лишь
их высокая химическая инертность.
Это полностью соответствует их свойствам. В обычных условиях они ни
с чем не соединяются. В природе они находятся в свободном состоянии. Они
даже не способны образовать свою собственную молекулу. Все это одноатомные
газы. Их нормальное состояние - нулевая валентность.
Когда в 1900 г. Д. И. Менделеев и У. Рамзай встретились в Лондоне, оба
ученых пришли к убеждению, что к периодической системе нужно для этих бездеятельных
элементов добавить еще одну, "нулевую" группу. Такое положение в менделеевской
таблице для этих элементов до сих пор общепринято. Оно хорошо характеризует
их свойства.
Однако химики никогда не теряли надежду преодолеть химическую "лень"
благородных газов и заставить их вступать в химические превращения. Это
оказалось чрезвычайно трудной задачей. Решение ее потребовало более 60
лет напряженной работы.
Попытки получить химические соединения инертных газов были предприняты
сразу после открытия аргона. В 1896 г., всего через два года после открытия
аргона, было получено при очень высоком давлении первое соединение аргона
с водой: Аr*Н2О. Но чтобы получить такие же соединения для криптона
и ксенона, химикам пришлось работать еще почти 30 лет (до 1925 г.). Всего
более 40 лет затратили химики на неудачные попытки заставить благородные
газы вступить в реакцию еще с каким-либо веществом помимо воды.
Первые успешные результаты в преодолении их бездеятельности получил
советский химик Б. А. Никитин. В 1940 г. ему удалось заставить благородные
газы вступать в реакцию с некоторыми органическими соединениями. И всЈ
же полученные им соединения нельзя было считать истинно химическими. Это
были соединения без химической связи. В них атом инертного газа находился
внутри органической молекулы, как в клетке, и не мог ее покинуть. Такие
соединения называются теперь клатратными соединениями.
Непрерывные неудачи создали общепринятое мнение о том, что благородные
газы вообще не способны участвовать в химических реакциях. И даже школьники
во всем мире так это и учили по своим учебникам. Но упорная борьба продолжалась.
Развивая теорию химической связи, ученые-теоретики смогли с уверенностью
предсказать возможность взаимодействия некоторых инертных газов с фтором.
И наконец, в 1962 г. был достигнут замечательный успех. Канадскому химику
Бартлетту удалось получить первое настоящее соединение ксенона с платиной
и фтором - XePtF6- Вскоре были получены соединения XeF6,
Xep4 и XeF2. Это твердые кристаллические устойчивые
вещества белого цвета. Были получены и соединения криптона и фтора, но
они стойки только при температуре жидкого азота. Наконец, удалось получить
соединение ксенона с кислородом. Оно оказалось сильно взрывчатым. Теперь
можно считать, что химики преодолели химическую инертность элементов нулевой
группы таблицы Менделеева и положили начало новому интересному разделу
химии.
|