Благородные газы могут вступать в химические соединения

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 самоотверженной работы.

Попытки получить химические соединения инертных газов были предприняты сразу после открытия аргона. Уже в 1896 г., всего через два года после открытия аргона, было полу­чено при очень высоком давлении первое со­единение аргона с водой: Ar•Н₂O. 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. Никитин. Ему удалось заставить благород­ные газы вступать в реакцию с некоторыми органическими соединениями. И все же полу­ченные им соединения нельзя было считать истинно химическим. Как было показано позд­нее, 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.

Л, наконец, совсем недавно, 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, XeF₄ 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.