លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូ
ឧស្ម័នដ៏ឧត្តុង្គ - អេលីយ៉ូម (He) ណេអុង (Ne) អារហ្គុន (Ar) គ្រីបតុង (Kr) សេណុន (Xe) និងរ៉ាដុង (Rn) - ស្ថិតនៅក្នុងក្រុមទី 18 នៃតារាងធាតុតាមកាលកំណត់។ ធាតុទាំងនេះគួរឱ្យកត់សម្គាល់សម្រាប់ស្ថេរភាពពិសេស និងកង្វះប្រតិកម្មក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។ ឥរិយាបថពិសេសនេះដោយសារតែសំបកអេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ពេញលេញរបស់វា ដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានភាពធន់នឹងការបង្កើតចំណងគីមីខ្ពស់។ អត្ថបទនេះស្វែងយល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីដែលរួមចំណែកដល់ឥរិយាបថប្លែក និងជារឿយៗគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍របស់ឧស្ម័នដ៏ឧត្តុង្គ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូ
១. កាំអាតូម និង អ៊ីយ៉ុង
ឧស្ម័នកម្របង្ហាញពីការកើនឡើងជាលំដាប់នៃកាំអាតូម នៅពេលដែលវាផ្លាស់ទីចុះក្រោមក្រុមពីអេលីយ៉ូមទៅរ៉ាដុង។ ការកើនឡើងនេះអាចបណ្តាលមកពីការបន្ថែមសំបកអេឡិចត្រុងជាមួយធាតុនីមួយៗជាប់ៗគ្នា ដែលនាំឱ្យមានបរិមាណអាតូមធំជាងមុន។
២. ចំណុចរំពុះ និងចំណុចរលាយ
ឧស្ម័នថ្លៃថ្នូរមានចំណុចរំពុះ និងរលាយទាបបើធៀបនឹងធាតុដទៃទៀត។ ក្នុងចំណោមធាតុទាំងនោះ អេលីយ៉ូមមានចំណុចរំពុះទាបបំផុត (-២៦៨,៩ អង្សាសេ) និងចំណុចរលាយ (-២៧២,២ អង្សាសេ) ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាធាតុតែមួយគត់ដែលនៅតែរាវនៅសីតុណ្ហភាពទាបបំផុតដែលអាចសម្រេចបាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ចំណុចរំពុះ និងរលាយកើនឡើងតាមចំនួនអាតូម។ ឧទាហរណ៍ សេណុនពុះនៅ -១០៨,១ អង្សាសេ និងរលាយនៅ -១១១,៨ អង្សាសេ។ និន្នាការនេះភាគច្រើនគឺដោយសារតែកម្លាំង van der Waals កាន់តែធំនៅក្នុងឧស្ម័នថ្លៃថ្នូរធ្ងន់ជាង ដែលតម្រូវឱ្យមានថាមពលបន្ថែមទៀតដើម្បីផ្លាស់ប្តូររវាងស្ថានភាព។
៣. ដង់ស៊ីតេ
ដង់ស៊ីតេនៃឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូកើនឡើងជាមួយនឹងចំនួនអាតូមិច ដែលភាគច្រើនដោយសារតែការបន្ថែមម៉ាស់នៅពេលដែលវាវិវត្តពីអេលីយ៉ូមទៅជារ៉ាដុង។ អេលីយ៉ូមមានទម្ងន់ស្រាលជាពិសេស ដែលមានប្រហែលមួយភាគប្រាំពីរនៃដង់ស៊ីតេនៃខ្យល់ ដែលធ្វើឱ្យវាពេញនិយមសម្រាប់ការបំពេញប៉េងប៉ោង និងនាវាអាកាស។
៤. រលាយ
ឧស្ម័នថ្លៃថ្នូររលាយបន្តិចក្នុងទឹក។ អេលីយ៉ូមមានកម្រិតរលាយទាបបំផុត ខណៈដែលសេណុនមានកម្រិតរលាយខ្ពស់។ កម្រិតរលាយនេះ ទោះបីជាតិចតួចក៏ដោយ ក៏វាពាក់ព័ន្ធនឹងកម្មវិធីដូចជាថ្នាំស្ពឹក ដែលកម្រិតរលាយរបស់សេណុនក្នុងសារធាតុរាវជីវសាស្ត្រធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមជាថ្នាំស្ពឹក។
៥. ចរន្តកំដៅ
អេលីយ៉ូមបង្ហាញពីចរន្តកំដៅខ្ពស់គួរឱ្យកត់សម្គាល់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧស្ម័នដទៃទៀត។ លក្ខណៈសម្បត្តិនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីត្រជាក់ឯកទេស ដូចជានៅក្នុងម៉ាស៊ីន cryogenics និង MRI។ នៅពេលដែលយើងផ្លាស់ទីចុះក្រោមក្រុម ចរន្តកំដៅថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
លក្ខណៈគីមីរបស់ឧស្ម័ន Noble
ឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូត្រូវបានគេផ្សព្វផ្សាយជាយូរមកហើយថាជាឧស្ម័នអសកម្មដោយសារតែសំបកអេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ពេញលេញរបស់វា ដែលជាទូទៅរារាំងពួកវាពីការបង្កើតសមាសធាតុប្រតិកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរកឃើញនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សរ៍ទី 20 បានបង្ហាញថា ពួកវាអាចបង្កើតសមាសធាតុក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ដែលប្រកួតប្រជែងនឹងកេរ្តិ៍ឈ្មោះរបស់ពួកគេចំពោះភាពអសកម្មគីមី។
១. ប្រតិកម្ម
ប្រតិកម្មនៃឧស្ម័នកំរកើនឡើងចុះតាមក្រុម។ អេលីយ៉ូម និងណេអុង ស្ទើរតែគ្មានប្រតិកម្មក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អារហ្គុន គ្រីបតុង សេណុន និងរ៉ាដុង អាចបង្កើតជាសមាសធាតុ ជាចម្បងជាមួយហ្វ្លុយអូរីន និងអុកស៊ីសែន។ ជាពិសេស សេណុន បង្កើតជាសមាសធាតុជាច្រើនប្រភេទ ដូចជា សេណុនហិចសាហ្វ្លុយអូរីត (XeF6) និង សេណុនតេត្រូកស៊ីត (XeO4)។ ការកើនឡើងនៃប៉ូឡារីសស៊ីតេ និងថាមពលអ៊ីយ៉ូដទាបនៅក្នុងឧស្ម័នកំរដែលធ្ងន់ជាងរួមចំណែកដល់ប្រតិកម្មកាន់តែច្រើននេះ។
២. ការបង្កើតសមាសធាតុ
– សមាសធាតុសេណុន៖ សេណុនបង្កើតជាហ្វ្លុយអូរីត និងអុកស៊ីដជាច្រើន ដែលមានសារៈសំខាន់ទាំងសម្រាប់គីមីវិទ្យាគួរឲ្យចាប់អារម្មណ៍ និងការប្រើប្រាស់ដែលមានសក្តានុពលរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ សេណុនឌីហ្វ្លុយអូរីត (XeF2) ត្រូវបានប្រើជាភ្នាក់ងារបង្កើតហ្វ្លុយអូរីតខ្លាំងក្នុងការសំយោគសរីរាង្គ។
– សមាសធាតុគ្រីបតុង៖ គ្រីបតុងត្រូវបានគេដឹងថាបង្កើតជាគ្រីបតុងឌីហ្វ្លុយអូរីត (KrF2) ដែលជាសមាសធាតុមួយដែលបង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់ឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូក្នុងការចូលរួមក្នុងចំណងគីមីក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏លំបាក។
៣. សម្ព័ន្ធភាពអេឡិចត្រុង និងថាមពលអ៊ីយ៉ូដនីយកម្ម
ឧស្ម័នកំរមានថាមពលអ៊ីយ៉ូដច្រើន ដែលថយចុះពីអេលីយ៉ូមទៅរ៉ាដុង។ ថាមពលអ៊ីយ៉ូដគឺជាថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីយកអេឡិចត្រុងចេញពីអាតូមឧស្ម័ន ឬអ៊ីយ៉ុង។ ថាមពលអ៊ីយ៉ូដខ្ពស់នេះពង្រឹងលក្ខណៈមិនមានប្រតិកម្មរបស់ពួកវា ព្រោះវាមិនអំណោយផលខាងថាមពលសម្រាប់ពួកវាក្នុងការបាត់បង់អេឡិចត្រុង។ ជាលទ្ធផល ឧស្ម័នកំរមានទំនាក់ទំនងអេឡិចត្រុងទាបខ្លាំង ជារឿយៗនៅជិតសូន្យ ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីកង្វះទំនោររបស់ពួកគេក្នុងការទទួលបានអេឡិចត្រុង។
ឧស្ម័នដ៏ថ្លៃថ្នូក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង
ក្រៅពីការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិខាងក្នុងរបស់វា ឧស្ម័នកំរមានកម្មវិធីជាច្រើនដែលកើតចេញពីលក្ខណៈតែមួយគត់របស់វា។
១. ហេលីយ៉ូម
អេលីយ៉ូមគឺមិនអាចខ្វះបាននៅក្នុងសារធាតុគ្រីយ៉ូជេនដោយសារតែចំណុចរំពុះទាបរបស់វា។ លើសពីនេះ ធម្មជាតិអសកម្ម និងដង់ស៊ីតេទាបរបស់វាធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងបាឡុង និងនាវាហោះ។ ក្នុងការមុជទឹកសមុទ្រជ្រៅ អេលីយ៉ូមជំនួសអាសូតនៅក្នុងឧស្ម័នដកដង្ហើម ដើម្បីជៀសវាងការងងុយគេងដោយសារអាសូត។
២. ណេអុង
ណេអុងត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងផ្លាកសញ្ញាដែលមានពន្លឺភ្លឺច្បាស់ ដោយសារតែវិសាលគមនៃការបញ្ចេញពន្លឺដ៏រស់រវើករបស់វានៅពេលដែលមានអ៊ីយ៉ូដ។ លើសពីនេះ វាដើរតួនាទីនៅក្នុងសូចនាករវ៉ុលខ្ពស់ និងបំពង់សុញ្ញកាស។
៣. អាហ្គុន
ឧស្ម័នអារហ្គនត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ក្នុងការផ្សារដែក និងដំណើរការឧស្សាហកម្មសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ផ្សេងទៀត ដើម្បីផ្តល់បរិយាកាសអសកម្ម ដោយការពារប្រតិកម្មគីមីដែលមិនចង់បាន។ នៅក្នុងភ្លើងបំភ្លឺដោយប្រើអំពូលភ្លើង និងភ្លើងហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ ឧស្ម័នអារហ្គនជួយការពារការកត់សុីនៃសរសៃ។
៤. គ្រីបតុន និង សេណុន
គ្រីបតុន និង សេណុន ត្រូវបានប្រើក្នុងភ្លើងបំភ្លឺ និងការថតរូប។ គ្រីបតុន ត្រូវបានប្រើក្នុងពន្លឺភ្លឹបភ្លែតៗមួយចំនួន ខណៈពេលដែល សេណុន ត្រូវបានប្រើក្នុងចង្កៀងដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ រួមទាំងចង្កៀងដែលប្រើក្នុងចង្កៀងបំភ្លឺផ្លូវ និងម៉ាស៊ីនបញ្ចាំងរូបភាព។ លក្ខណៈសម្បត្តិស្ពឹករបស់សេណុន ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការកំណត់ផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រ ទោះបីជាតម្លៃខ្ពស់របស់វាកំណត់ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក៏ដោយ។
៥. រ៉ាដុង
បើទោះបីជាមានវិទ្យុសកម្ម និងហានិភ័យសុខភាពដែលពាក់ព័ន្ធក៏ដោយ រ៉ាដុងត្រូវបានគេរុករកសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ព្យាបាលក្នុងការព្យាបាលជំងឺមហារីក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែសក្តានុពលរបស់វាក្នុងការបង្កជំងឺមហារីកសួត ការប្រើប្រាស់របស់វាមានកម្រិត និងត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងខ្លាំង។
សន្និដ្ឋាន
ឧស្ម័នកម្រ ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីពិសេសរបស់វា នៅតែជាប្រធានបទនៃការចាប់អារម្មណ៍ខាងវិទ្យាសាស្ត្រ និងប្រយោជន៍ជាក់ស្តែង។ ខណៈពេលដែលប្រតិកម្មរបស់វាមានតិចតួចបំផុត សមត្ថភាពរបស់ឧស្ម័នកម្រធ្ងន់ជាងក្នុងការបង្កើតសមាសធាតុក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់បើកផ្លូវគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវគីមី។ កម្មវិធីរបស់វា ចាប់ពីដំណើរការឧស្សាហកម្មរហូតដល់ការប្រើប្រាស់ផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រ បន្តវិវត្តន៍នៅពេលដែលការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីធាតុអាថ៌កំបាំងទាំងនេះពង្រីក។ ជាលទ្ធផល ការសិក្សាអំពីឧស្ម័នកម្រនៅតែមានសារៈសំខាន់ ដោយរួមចំណែកជាបន្តបន្ទាប់ដល់ការរីកចម្រើននៅទូទាំងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗ។
