عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
54Xe

زينون

زينون عنصر كيميائي عدده الذري 54 ورمزه Xe. يقع في الدورة 5، المجموعة 18 ضمن القطاع p. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي غاز، وتوزيعه الإلكتروني [Kr] 4d10 5s2 5p6.

العدد الذري54
الكتلة الذرية القياسية131.293(6)
المجموعة18
الدورة5
القطاعp
التوزيع الإلكتروني[Kr] 4d10 5s2 5p6
البنية الإلكترونية

ما الذي يتحكم في كيميائه؟

يملك زينون غلاف تكافؤ ممتلئاً أو شبه ممتلئ، لذلك يكون أقل تفاعلاً بكثير من معظم العناصر. ومع ذلك تستطيع الغازات النبيلة الأثقل تكوين بعض المركبات في ظروف مناسبة.

التوزيع الإلكتروني لـزينون هو [Kr] 4d10 5s2 5p6. استقرار الغلاف الخارجي يفسر طاقة التأين المرتفعة وميل العناصر الأخف في المجموعة إلى الوجود كذرات منفردة في الحالة الغازية.

الأشكال الكيميائية

المركبات والأيونات والمواد

يوجد زينون عادة على هيئة ذرات منفردة منخفضة التفاعلية. تستطيع الغازات النبيلة الأثقل تكوين عدد محدود من المركبات مع عناصر شديدة الكهرسلبية، لكن كيمياءها تبقى أضيق من معظم المجموعات الأخرى.

السلوك الفيزيائي

الحالة وتحولات الطور

الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي غاز. الكثافة المدرجة هي 5.894 g/L. نقطة الانصهار هي 161.4 K (-111.7 °C). نقطة الغليان هي 165.1 K (-108.1 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.

الوجود والاستخدامات

أين يوجد زينون وكيف يُستخدم؟

عملياً يظهر زينون في تطبيقات مرتبطة بـإضاءة، معدات التصوير الطبي ودفع أيوني. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.

عملياً

أمثلة على استخدامات حقيقية

إضاءة

يُستخدم زينون لأن ذراته أو مركباته تتفاعل مع الضوء بطريقة مفيدة وقابلة للتكرار في المصابيح ومصادر الإضاءة المتخصصة.

معدات التصوير الطبي

يُستخدم زينون في عوامل التصوير أو مواد الكواشف أو المغناطيسات عالية المجال ومكونات متخصصة في أنظمة التصوير الطبي.

دفع أيوني

يمكن تأيين زينون وتسريعه كهربائياً ليعمل مادة دافعة تولد قوة دفع فعالة في بعض أنظمة الدفع الفضائي.

الموقع الدوري

ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟

يقع زينون في الدورة 5 والمجموعة 18. العناصر المجاورة المعروضة هي: بروم؛ كريبتون؛ يود؛ أستاتين؛ رادون. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.

بيانات مرجعية

الخواص الفيزيائية والذرية

التصنيفغاز نبيل
الحالة عند درجة حرارة الغرفةغاز
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 18 · 8
الكثافة5.894 g/L
نقطة الانصهار161.4 K (-111.7 °C)
نقطة الغليان165.1 K (-108.1 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ2.6
طاقة التأين الأولى1 170 kJ/mol
الألفة الإلكترونية—

تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.

التاريخ

الاكتشاف والتعرّف

يرتبط اكتشاف زينون بأعمال ويليام رامزي. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.

النظائر والكتلة الذرية

كيف يغير تركيب النظائر القيم؟

الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـزينون هي 131.293(6). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.

لـزينون نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.

السلامة

المناولة والتعرض

لا يلزم أن يكون هذا الغاز ساماً كيميائياً حتى يصبح خطراً؛ ففي الأماكن المغلقة يمكنه إزاحة الأكسجين. لذلك تكون التهوية ومراقبة تركيز الأكسجين مهمتين عند التعامل مع كميات كبيرة.