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ÉTUDE DES FAMILLES D'ÉLÉMENTS : le bloc p

Connaissances ... nommer et situer ... les gaz inertes ou colonne 18  ...

La famille des gaz inertes (aussi appelés gaz nobles ou gaz rares) est formée de l'hélium (He), du néon (Ne), de l'argon (Ar), du krypton (Kr), du xénon (Xe) et du radon (Rn).

En plus ou moins grande quantité, ils sont tous présents dans l'air, sauf le radon qui est radioactif.

Les gaz inertes ont leur dernière couche électronique saturée.
Ils sont tous gazeux à température ambiante comme leur nom l'indique et ce sont les seuls éléments à exister à l'état naturel, sous forme de molécules monoatomiques.

Ils ne sont pas conducteurs d'électricité et ne participent pratiquement pas à des réactions chimiques (sauf Xe et Kr dans des conditions particulières). On les appelle improprement gaz rares ou gaz nobles ou plus simplement gaz inertes.

On utilise la plupart des gaz rares dans les enseignes lumineuses et ils donnent tous une très belle lumière lorsqu'ils sont excités par le passage d'un courant électrique.

L'hélium fut le premier gaz rare à être découvert, il est utilisé dans les gonflements de ballons stratosphériques ou des ballons d'enfants (car il est plus léger que l’air) et dans les bonbonnes de plongée des grandes profondeurs (il remplace l'azote du fait de sa meilleure dissolution dans le sang).

La cryogénie est un procédé par lequel on utilise de l'hélium (du fait de sa très basse température une fois liquide) pour créer des températures très basses et congeler des corps de différentes natures.

Le néon est très utilisé dans les enseignes commerciales au néon car lorsqu’un tube au néon est parcouru par un courant électrique, il prend rapidement une teinte rouge. Cela est dû au fait que le néon, soumis à une tension électrique, est excité et active des parois fluorescentes.

L'argon est relativement abondant dans l'air, ce qui explique son coût peu élevé.
Il est utilisé dans les laboratoires pour créer une atmosphère inerte bon marché.
L'argon se prépare par liquéfaction de l'air et par distillation.
C'est un très bon isolant thermique, il est donc utilisé avec le krypton, dans la construction de fenêtres à double épaisseur.
Les industries qui l'utilisent, mettent environ 10 % de krypton et 90 % d'argon dans les fenêtres à cause de son coût moindre (le Kr est 50 fois plus cher).

Le xénon est employé dans les tubes de flash électronique pour les photographies ultra-rapides.
En médecine, on utilise le xénon surtout pour les anesthésies.
L’isotope 133 est utilisé en médecine pour étudier les fonctions cardiaques, respiratoires et circulatoires.

Le krypton est utilisé dans certaines ampoules électriques incandescentes et fluorescentes (jaune-vert).
Les détecteurs de radiation et les lasers ultra-violets utilisent ce gaz.

Le radon pour sa part est un élément radioactif et il provient de la désintégration de l'uranium ou du radium.
Il est aussi utilisé dans les appareils servant à prévoir les tremblements de terre car le taux de Radon augmente lors des tremblements de terre.
Il se retrouve partout dans la nature et s'infiltre dans les édifices par les fissures, les joints des murs, les planchers, les canalisations de drainage, les pompes et les puisards. La concentration de ce gaz dépend de la ventilation des bâtiments.

Des statistiques ont démontré que le radon 222 entre à 25 % par les joints des murs et des planchers et le 75 % qui reste pénètre par les murs et les planchers mais, cette fois-ci, par diffusion. C’est donc une pollution naturelle souvent ignorée mais qui peut être dangereuse.