Voici les raisons pour lesquelles les gaz rares sont appelés gaz inertes :
1. Configurations électroniques stables : La couche électronique la plus externe des gaz rares est complètement remplie. Cette configuration électronique stable entraîne un manque de réactivité car il n’y a pas d’électrons disponibles pour participer à la liaison chimique. La configuration à coque fermée les rend moins susceptibles de gagner ou de perdre des électrons et de former des liaisons chimiques.
2. Faible énergie d'ionisation : L’énergie d’ionisation des gaz rares est relativement élevée, ce qui signifie qu’il faut une quantité importante d’énergie pour retirer un électron de sa couche la plus externe. Cette énergie d'ionisation élevée contribue à leur inertie chimique, car il est difficile d'éliminer les électrons pour la liaison.
3. Faible électronégativité : L'électronégativité mesure la capacité d'un atome à attirer des électrons vers lui dans une liaison chimique. Les gaz rares ont une faible électronégativité car leurs couches électroniques les plus externes sont déjà complètes. Cette faible électronégativité signifie qu’ils n’attirent pas fortement les électrons des autres atomes, ce qui les rend moins susceptibles de participer à des réactions chimiques.
4. Molécules non polaires : Les gaz rares existent sous forme de gaz monoatomiques, ce qui signifie qu’ils sont constitués d’atomes individuels plutôt que de molécules. Ces atomes sont apolaires, ce qui signifie qu’ils ont une distribution symétrique des électrons et aucune charge partielle. L'absence de polarité contribue en outre à leur faible réactivité chimique.
En raison de ces propriétés, les gaz rares sont souvent utilisés dans des applications où l'inertie chimique est cruciale, telles que :
- Éclairage et affichages : Les gaz rares sont utilisés dans les appareils d’éclairage comme les lampes fluorescentes, les enseignes au néon et les ampoules à incandescence. Ils émettent de la lumière lorsque leurs atomes sont excités par l'électricité.
- Remplissages de gaz : Les gaz nobles sont utilisés pour remplir les ballons, les dirigeables et les équipements de plongée en raison de leur nature ininflammable et de leur faible réactivité.
- Applications à haute température : Les gaz rares, en particulier l'hélium, sont utilisés dans des applications à haute température telles que le soudage, le découpage et la fabrication de semi-conducteurs en raison de leur inertie et de leur conductivité thermique élevée.
- Applications médicales : L'hélium et le xénon sont utilisés dans les techniques d'imagerie médicale telles que l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomodensitométrie (TDM).
Les caractéristiques uniques des gaz rares, en particulier leur faible réactivité et leurs configurations électroniques stables, les rendent précieux dans une large gamme d'applications où des gaz inertes ou non réactifs sont requis.
