نسبة الغازات الخاملة في الطبيعة
نسبة الغازات الخاملة في الغلاف الجوي للأرض
تتشكل الغازات الخاملة مجتمعة حوالي 1% من الهواء الجاف. ولكن هذا المتوسط يخفي تفاوتاً كبيراً في النسب. إليك الترتيب التنازلي:
- الأرجون (Argon – Ar): النسبة ~0.93% إلى 0.934%.
- النيون (Neon – Ne): النسبة ~0.0018% (أي 18 جزء في المليون).
- الهيليوم (Helium – He): النسبة ~0.00052% (أي 5.2 جزء في المليون).
- الكريبتون (Krypton – Kr): النسبة ~0.00011% (أي 1.1 جزء في المليون).
- الزينون (Xenon – Xe): النسبة ~0.0000009% (أي 9 أجزاء في المليار).
- الرادون (Radon – Rn): النسبة ~متغيرة، توجد بكميات ضئيلة جداً بسبب نشاطه الإشعاعي وقصر عمره النصفي.
يذكر موقع Encyclopedia of Earth هذه النسب بدقة ضمن تركيب الغلاف الجوي.
جدول ترتيب الغازات الخاملة حسب النسبة
| الغاز | الرمز | النسبة في الغلاف الجوي (%) | الترتيب |
|---|---|---|---|
| الأرجون | Ar | ~0.93 – 0.934% | الأول |
| النيون | Ne | ~0.0018% | الثاني |
| الهيليوم | He | ~0.00052% | الثالث |
| الكريبتون | Kr | ~0.00011% | الرابع |
| الزينون | Xe | ~0.0000009% | الخامس |
| الرادون | Rn | متغيرة (ضئيلة جداً) | السادس |
لماذا الأرجون هو الأكثر وفرة؟
سؤال منطقي: لماذا الأرجون، رغم أنه غاز نبيل، أكثر وفرة من النيون والهيليوم؟ الجواب يكمن في مصدره. بينما يتكون الهيليوم والنيون في النجوم وعبر عمليات نووية، فإن مصدر الأرجون على الأرض مختلف تماماً. حوالي 99% من الأرجون الموجود في الغلاف الجوي للأرض هو الأرجون-40 (Ar-40)، وهو نتاج التحلل الإشعاعي الطبيعي لنظير البوتاسيوم-40 (K-40) الموجود في الصخور والقشرة الأرضية. هذا المصدر الجيولوجي المتجدد باستمرار يفسر وفرة الأرجون النسبية مقارنة بالغازات النبيلة الأخرى.
العلاقة بين الخمول الكيميائي والنسبة في الغلاف الجوي
قد تتساءل: كيف تبقى هذه الغازات النادرة في الغلاف الجوي أصلاً؟ أليس من المفترض أن تتسرب إلى الفضاء أو تتفاعل مع عناصر أخرى؟ الإجابة تكمن في خمولها الكيميائي. الغازات النبيلة خاملة لأن مداراتها الإلكترونية الخارجية ممتلئة بالكامل، مما يجعلها غير راغبة في التفاعل أو تكوين مركبات مع عناصر أخرى في الظروف العادية. لأنها لا تتفاعل، فإنها لا تُحبس في الصخور أو المحيطات أو الكائنات الحية. تبقى حرة في الغلاف الجوي وتتراكم فيه على مدى ملايين السنين. هذا الخمول هو بالضبط سبب تسميتها “خاملة” أو “نبيلة”.
لمزيد من المعلومات عن التفاعلات الكيميائية وكيفية حدوثها، يمكنك قراءة مقالنا عن ما هي الكيمياء الكهربائية؟.
الأسئلة الشائعة
هل الغازات الخاملة موجودة فقط في الغلاف الجوي؟
لا. توجد أيضاً في باطن الأرض (محبوسة في الصخور)، وفي المياه الجوفية، وفي الغاز الطبيعي (خاصة الهيليوم الذي يستخرج تجارياً من بعض حقول الغاز الطبيعي بنسبة تصل إلى 7% حجماً).
ما هو الغاز الخامل الأكثر شيوعًا في الغلاف الجوي للأرض؟
الغاز الخامل الأكثر شيوعًا هو الأرجون (Ar). يشكل حوالي 0.93٪ من الهواء الذي نتنفسه، مما يجعله ثالث أكثر الغازات وفرة بشكل عام، بعد النيتروجين والأكسجين.
ما سبب تسمية الغازات الخاملة بهذا الاسم؟
سميت بالغازات الخاملة لأنها لا تتفاعل كيميائيًا مع العناصر الأخرى في الظروف العادية. هذا الخمول ناتج عن اكتمال غلافها الإلكتروني الخارجي، مما يجعلها مستقرة ولا تحتاج إلى كسب أو فقدان إلكترونات للتفاعل.
هل هناك غازات خاملة أخرى غير الستة؟
العنصر الوحيد الآخر المتوقع أن يكون غازاً نبيلاً هو الأوغانيسون (Og، العنصر 118)، لكنه عنصر اصطناعي شديد النشاط الإشعاعي وقصير العمر، ولا يتواجد في الطبيعة. خصائصه الفعلية لا تزال قيد الدراسة.
لماذا الغازات الخاملة لا تتفاعل كيميائيا؟
بسبب التوزيع الإلكتروني المستقر لمداراتها الخارجية. لدها عدد كامل من الإلكترونات في غلافها الخارجي (8 إلكترونات عدا الهيليوم الذي له 2)، مما يجعلها لا تميل إلى كسب أو فقدان إلكترونات للتفاعل مع العناصر الأخرى.
💬 التعليقات