گاز های نجیب ویون ها:
دانشمند انگلیسی جان ویلیام استرات لرد ریلی از سال 1882 میلادی بررسی نیتروژن را با
دقت بسیاراغاز کرده بود . ریلی می خواست بداند که وزن اتمهای نیتروژن در مقایسه با انواع
اتمهای دیگر چه قدر است . او نیتروژن مورد مطالعه خود را از دو راه تهیه کرد : یک راه با
جدا کردن تمامی اکسیژن ,بخار اب,کربن دی اکسید,غبار و مانند انها از هوا و راه دیگر از
مواد معدنی گوناگون .
ریلی دریافت که اتمهای نیتروژن حاصل از مواد معدنی ,صرف نظرازاینکه از کدام نوع ماده
معدنی به دست امده است ,همگی از وزن اتمهای حاصل از مواد معدنی است . او متوجه نشد
که اشکال کار در چیست و وقتی که نظر خود را در این باره بیان کنند .
سر ویلیام رمزی , شیمیدان اسکاتلندی , داوطلب در گیری با این مسئله شد.
او به خاطر داشت که کوندیش حباب کوچکی از هوا کشف کرده بود که با هیچ چیز ترکیب
نمی شد . ایا این گاز همان گاز ناشناخته نبود که اتمهای اندکی سنگینتر از اتمهای نیتروژن
داشت؟زیرا اتمهای نیتروژن حاصل از مواد معدنی همان نیتروژن خواهد بود ; نه چیز دیگر ,
ولی در نیتروژن حاصل از هوا ممکن است , عده ای از اتمهای سنگینتر نیز وجود داشته باشد
و در نتیجه به طور متوسط , اتمهای نیتروژن حاصل از هوا کمی سنگینتر جلوه کنند .
در این هنگام , شیمیدانان دستگاهی به نام طیفنما , در اختیار داشتند . طیفنما , وسیله ای که برای تشخیص اتمها و مولکولها به کار می اید . هرگاه گازی را گرم کنیم , نور تایش می کند .
نور مرکب از موجهای بسیار کوتاه است . هر نوع اتم یا مولکول موجهای نوری خاص خود با
طول معین تابش می کند . از روی این (طول موجها) می توان هویت اتم یا مولکول خاصی را مشخص کرد , درست همان طور که هویت کسی را از روی اثر انگشت او مشخص
می کنند . رمزی ازمایش کوندیش را تکرار کرد و دریافت که اخرین حباب کوچک هوا طول موجهای منتشر می کند که با طول موجهای نیتروژن تفاوت دارد . این طول موجهای تمامی
عنصرهای شناخته شده ان زمان تفاوت داشتند . در سال 1895 میلادی , رمزی اطمینان پیدا
کرد که با عنصر جدیدی سر وکار دارد . او وریلی این عنصر جدید را ( ارگون) نامیدند .
واژه ارگون (argon) از کلمه ای یونانی به معنی (بی اثر) یا (تنبل) گرفته شده است . سبب
این نامگذاری این بود که عنصر جدیدباهیچ چیز ترکیب نمی شد . اتمهای ارگون حتی با یکدیگر هم ترکیب نمی شدند ومولکول به وجود نمی آوردند . بنابراین , آرگون گازی که از اتمهای تکی ساخته شده بود . با این همه , یک تک اتم آرگون بسیار سنگینتر از دو اتم نیتروژن
است که یک مولکول تشکیل می دهند .
این بدان معنی است که هوای خالص خشک مخلوطی است از 78 درصد نیتروژن , 21 درصد
اکسیژن و یک درصد آرگون . چیزهای دیگر موجود درآن ناچیز است .
در زمان رمزی ,شیمدانان اطلاعات زیادی درباره عنصرهای گوناگون به دست آورده بودند .
آنان می دانستند که اگر آرگون وجود داشته باشد , باید چند عنصر دیگر مشابه آن باشد که اتمهای آنها با هیچ دیگر ترکیب نشود . رمزی درصدد یافتن این عنصرها برآمد .
در همان سالی که کشف آرگون اعلام شد , رمزی شنید که ماده ای معدنی وجود دارد که اگر
آن را گرم کنند , گازی از آن به دست می اید و آن گاز نیتروژن است . ایا واقعا چنین بود؟
رمزی نمونه ای از این گاز را به دست اورد ,آن را گرم کرد و طول موجهای نور حاصل
از آن را مورد مطاله قرار داد . معلوم شد که این نه نیتروژن ونه آرگون است .
رمزی با شگفتی دریافت که طول موجهای این درست همان است که پیر ژول سزار ژانسن
اخترشناس فرانسوی ,درسال 1868 میلادی وجود آنها را در نور خورشید گزارش داده بود .
به نظر ژانسن این طول موجها نمایانگر یک عنصر ناشناخته بود که در خورشید یافت می شد و بنابراین هلیم نامیده شد . (هلیم) (helium) از واژه ای یونانی به معنی (خورشید) گرفته شده است واکنون رمزی هلیم را روی زمین یافته بود .
رمزی درصدد برامد تا مقداری آرگون به دست آورد و با دقت زیاد آن را بررسی کند
به این امید که اگر مقداریاندکی از گازهای مشابه دیگر با آن آمیخه شده باشد به وجود آنها پی برد . او در سال 1898 میلادی به سه گاز دیگر دست یافت : نئون, کریپتون وزنون . نامگذاری هر یک از این گازها نیز بر اساس واژه ای یونانی بود . نئون (neon) ازواژه ای
به معنی (نو) , کریپتون (Krypton) از واژهای به معنی (پنهان) ;وزنون (xenon)
از واژه ای به معنی ( بیگانه) گرفته شده است .
این سه گاز ,همراه با آرگون وهلیم را بر روی هم گازهای بی اثر با گازهای نجیب می نامند
همه آنها در اتمسفر زمین وجود دارند ,ولی مقدار همه آنها,غیراز آرگون ,بسیار اندک است . فقط 1بر50000 اتمسفر زمین نئون است . مقدار هلیم ,کریپتون و زنون از این هم کمتر است .
از اینها گذاشه مقدار, کمی کربن دی اکسید, هیدروژن ومتان نیز در اتمسفر زمین وجود دارد.
متان از مولکولهایی تشکیل شده است که دارای یک اتم کربن وچهار اتم هیدروژن ) )
هستند .