Gaz noble, l'un des sept éléments chimiques qui composent le groupe 18 (VIIIa) du tableau périodique. Les éléments sont l'hélium (He), le néon (Ne), l'argon (Ar), le krypton (Kr), le xénon (Xe), le radon (Rn) et l'oganesson (Og). Les gaz nobles sont des gaz incolores, inodores, insipides et ininflammables. Ils ont traditionnellement été étiquetés Groupe 0 dans le tableau périodique parce que pendant des décennies après leur découverte, on pensait qu'ils ne pouvaient pas se lier à d'autres atomes; c'est-à-dire que leurs atomes ne pouvaient pas se combiner avec ceux d'autres éléments pour former des composés chimiques. Leurs structures électroniques et la constatation que certains d'entre eux forment effectivement des composés ont conduit à la désignation plus appropriée, Groupe 18.
Lorsque les membres du groupe ont été découverts et identifiés, ils étaient considérés comme extrêmement rares, ainsi que chimiquement inertes, et ont donc été appelés les gaz rares ou inertes. On sait maintenant, cependant, que plusieurs de ces éléments sont assez abondants sur Terre et dans le reste de l'univers, donc la désignation rare est trompeuse. De même, l'utilisation du terme inerte a l'inconvénient qu'il évoque la passivité chimique, suggérant que les composés du groupe 18 ne peuvent pas être formés. En chimie et en alchimie, le mot noble signifie depuis longtemps la réticence des métaux, tels que l'or et le platine, à subir une réaction chimique; elle s'applique dans le même sens au groupe de gaz traité ici.
L'abondance des gaz nobles diminue à mesure que leur nombre atomique augmente. L'hélium est l'élément le plus abondant de l'univers, à l'exception de l'hydrogène. Tous les gaz nobles sont présents dans l'atmosphère terrestre et, à l'exception de l'hélium et du radon, leur principale source commerciale est l'air, d'où ils sont obtenus par liquéfaction et distillation fractionnée. La plupart de l'hélium est produit commercialement à partir de certains puits de gaz naturel. Le radon est généralement isolé en tant que produit de la décomposition radioactive des composés du radium. Les noyaux des atomes de radium se désintègrent spontanément en émettant de l'énergie et des particules, des noyaux d'hélium (particules alpha) et des atomes de radon. Certaines propriétés des gaz nobles sont répertoriées dans le tableau.
Quelques propriétés des gaz nobles
| hélium | néon | argon | krypton | xénon | radon | ununoctium | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| * À 25,05 atmosphères. | |||||||
| ** hcp = hexagonal compact, fcc = cubique à face centrée (cubique compact). | |||||||
| *** Isotope le plus stable. | |||||||
| numéro atomique | 2 | dix | 18 | 36 | 54 | 86 | 118 |
| poids atomique | 4,003 | 20.18 | 39,948 | 83,8 | 131,293 | 222 | 294 *** |
| point de fusion (° C) | −272,2 * | −248,59 | −189,3 | −157,36 | −111,7 | −71 | - |
| point d'ébullition (° C) | −268,93 | −246,08 | −185,8 | −153,22 | −108 | −61,7 | - |
| densité à 0 ° C, 1 atmosphère (grammes par litre) | 0,17847 | 0,899 | 1,784 | 3,75 | 5.881 | 9,73 | - |
| solubilité dans l'eau à 20 ° C (centimètres cubes de gaz pour 1000 grammes d'eau) | 8.61 | 10,5 | 33,6 | 59,4 | 108,1 | 230 | - |
| abondance isotopique (terrestre, en pourcentage) | 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) | - | - |
| isotopes radioactifs (nombres de masse) | 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 |
| couleur de la lumière émise par le tube à décharge gazeuse | Jaune | rouge | rouge ou bleu | vert jaunâtre | bleu à vert | - | - |
| chaleur de fusion (kilojoules par mole) | 0,02 | 0,34 | 1,18 | 1,64 | 2.3 | 3 | - |
| chaleur de vaporisation (calories par mole) | 0,083 | 1,75 | 6.5 | 9.02 | 12,64 | 17 | - |
| chaleur spécifique (joules par gramme Kelvin) | 5.1931 | 1.03 | 0,52033 | 0,24805 | 0,15832 | 0,09365 | - |
| température critique (K) | 5.19 | 44,4 | 150,87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - |
| pression critique (atmosphères) | 2,24 | 27,2 | 48,34 | 54,3 | 57,65 | 62 | - |
| densité critique (grammes par centimètre cube) | 0,0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - | - |
| conductivité thermique (watts par mètre Kelvin) | 0,1513 | 0,0491 | 0,0177 | 0,0094 | 0,0057 | 0,0036 | - |
| susceptibilité magnétique (unités cgs par mole) | −0.0000019 | −0,0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | - | - |
| structure en cristal** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | - |
| rayon: atomique (angströms) | 0,31 | 0,38 | 0,71 | 0,88 | 1,08 | 1.2 | - |
| rayon: covalent (cristal) estimé (angströms) | 0,32 | 0,69 | 0,97 | 1.1 | 1,3 | 1,45 | - |
| polarisabilité statique (angströms cubiques) | 0,204 | 0,392 | 1,63 | 2,465 | 4,01 | - | - |
| potentiel d'ionisation (d'abord, électron-volt) | 24,587 | 21,565 | 15,759 | 13,999 | 12.129 | 10,747 | - |
| électronégativité (Pauling) | 4.5 | 4,0 | 2.9 | 2.6 | 2,25 | 2.0 | - |
