Cēlgāze, jebkurš no septiņiem ķīmiskajiem elementiem, kas veido periodiskās tabulas 18. (VIIIa) grupu. Elementi ir hēlijs (He), neons (Ne), argons (Ar), kriptons (Kr), ksenons (Xe), radons (Rn) un oganessons (Og). Cēlgāzes ir bezkrāsainas, bez smaržas, bez garšas un neuzliesmojošas gāzes. Periodiskajā tabulā tos tradicionāli apzīmē ar 0. grupu, jo gadu desmitiem pēc atklāšanas tika uzskatīts, ka tie nevar saistīties ar citiem atomiem; tas ir, ka to atomi nevarēja apvienoties ar citu elementu atomiem, veidojot ķīmiskus savienojumus. Viņu elektroniskās struktūras un secinājums, ka daži no tiem patiešām veido savienojumus, ir novedis pie piemērotākas apzīmēšanas, 18. grupa.
Kad grupas dalībnieki tika atklāti un identificēti, tika uzskatīts, ka tie ir ārkārtīgi reti, kā arī ķīmiski inerti, tāpēc tos sauca par retajām vai inertajām gāzēm. Tagad tomēr ir zināms, ka vairāki no šiem elementiem ir diezgan bagātīgi uz Zemes un pārējā Visumā, tāpēc reti apzīmētais ir maldinošs. Tāpat termina “inerts” lietošanai ir tāds trūkums, ka tas nozīmē ķīmisku pasivitāti, kas liek domāt, ka nevar izveidot 18. grupas savienojumus. Ķīmijā un alķīmijā vārds cēls jau sen apzīmē metālu, piemēram, zelta un platīna, nevēlēšanos pakļaut ķīmisku reakciju; tas pats attiecas uz šeit aplūkoto gāzu grupu.
Cēlgāzu daudzums samazinās, palielinoties to atomu skaitam. Hēlijs ir visbagātākais elements Visumā, izņemot ūdeņradi. Visas cēlgāzes atrodas Zemes atmosfērā, un, izņemot hēliju un radonu, to galvenais komerciālais avots ir gaiss, no kura tās iegūst sašķidrināšanas un frakcionētas destilācijas rezultātā. Lielāko daļu hēlija ražo komerciāli no dažām dabasgāzes akām. Radonu parasti izdala kā rādija savienojumu radioaktīvās sadalīšanās produktu. Rādija atomu kodoli spontāni sadalās, izstarojot enerģiju un daļiņas, hēlija kodolus (alfa daļiņas) un radona atomus. Dažas cēlu gāzu īpašības ir uzskaitītas tabulā.
Dažas cēlu gāzu īpašības
hēlijs | neona | argons | kriptons | ksenons | radons | ununoctium | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
* Plkst 25.05 atmosfēras. | |||||||
** hcp = sešstūrains cieši iesaiņots, fcc = ar seju vērsts kubs (kubiskais cieši iepakots). | |||||||
*** Stabilākais izotops. | |||||||
atomu skaitlis | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 | 118. lpp |
atomsvars | 4.003 | 20.18 | 39,948 | 83,8 | 131,293 | 222. lpp | 294 *** |
kušanas temperatūra (° C) | −272,2 * | −248,59 | −189,3 | −157,36 | −111,7 | −71 | - |
viršanas temperatūra (° C) | −268,93 | −246,08 | −185,8 | −153,22 | −108 | −61,7 | - |
blīvums 0 ° C, 1 atmosfēra (grami litrā) | 0,17747 | 0,899 | 1,784 | 3.75 | 5.881 | 9.73 | - |
šķīdība ūdenī 20 ° C temperatūrā (kubikcentimetri gāzes uz 1000 gramiem ūdens) | 8.61 | 10.5 | 33,6 | 59.4 | 108.1 | 230 | - |
izotopu pārpilnība (sauszemes, procenti) | 3 (0,000137), 4 (99,999863) | 20 (90,48), 21 (0,27), 22 (9,25) | 36 (0,3365), 40 (99,6003) | 78 (0,35), 80 (2,28), 82 (11,58), 83 (11,49), 84 (57), 86 (17,3) | 124 (0,09), 126 (0,09), 128 (1,92), 129 (26,44), 130 (4,08), 131 (21,18), 132 (26,89), 134 (10,44), 136 (8,87). | - | - |
radioaktīvie izotopi (masu skaitļi) | 5–10 | 16–19, 23–34 | 30–35, 37, 39, 41–53 | 69–77, 79, 81., 85., 87–100 | 110–125, 127., 133., 135. – 147 | 195–228 | 294 |
gāzveida izlādes caurules izstarotās gaismas krāsa | dzeltenā krāsā | sarkans | sarkans vai zils | dzeltenzaļš | no zila līdz zaļai | - | - |
saplūšanas siltums (kilodžouli uz mol) | 0,02 | 0,34 | 1.18 | 1,64 | 2.3 | 3 | - |
iztvaikošanas siltums (kalorijas uz mola) | 0,083 | 1,75 | 6.5 | 9.02 | 12.64 | 17 | - |
īpatnējais siltums (džouli uz gramu Kelvina) | 5.1931 | 1.03 | 0.52033 | 0,24805 | 0,15832 | 0,09365 | - |
kritiskā temperatūra (K) | 5.19 | 44.4 | 150,87 | 209,41 | 289,77 | 377 | - |
kritiskais spiediens (atmosfēras) | 2.24 | 27.2 | 48.34 | 54.3 | 57,65 | 62. lpp | - |
kritiskais blīvums (grami uz kubikcentimetru) | 0,0696 | 0,4819 | 0,5356 | 0,9092 | 1.103 | - | - |
siltumvadītspēja (vati uz metru Kelvina) | 0,1513 | 0,0491 | 0.0177 | 0,0094 | 0,0057 | 0,0036 | - |
jutība pret magnētiku (cgs vienības uz mola) | −0.0000019 | −0.0000072 | −0.0000194 | −0.000028 | −0.000043 | - | - |
kristāla struktūra ** | hcp | fcc | fcc | fcc | fcc | fcc | - |
rādiuss: atoms (angstroms) | 0,31 | 0,38 | 0.71 | 0,88 | 1.08 | 1.2 | - |
rādiuss: aprēķināts kovalentais (kristāls) (angstroms) | 0,32 | 0,69 | 0,97 | 1.1 | 1.3 | 1.45 | - |
statiskā polarizējamība (kubiskās angstromas) | 0.204 | 0,392 | 1.63 | 2,446 | 4.01 | - | - |
jonizācijas potenciāls (pirmkārt, elektronu volti) | 24.587 | 21.565 | 15.759 | 13.999 | 12.129 | 10.747 | - |
elektronegativitāte (Pauling) | 4.5 | 4.0 | 2.9 | 2.6 | 2.25 | 2.0 | - |