Soy gaz
Fiziksel ve atomik özellikleri

Ana madde: Soy gaz (veri sayfası)
| Özellik | Helyum | Neon | Argon | Kripton | Ksenon | Radon |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Yoğunluk (g/dm3) | 0,1786 | 0,9002 | 1,7818 | 3,708 | 5,851 | 9,97 |
| Kaynama noktası (K) | 4,4 | 27,3 | 87,4 | 121,5 | 166,6 | 211,5 |
| Erime noktası (K) | 0,95 (25 barda) | 24,7 | 83,6 | 115,8 | 161,7 | 202,2 |
| Buharlaşma entalpisi (kJ/mol) | 0,08 | 1,74 | 6,52 | 9,05 | 12,65 | 18,1 |
| 20 °C sudaki çözünürlüğü (cm3/kg) | 8,61 | 10,5 | 33,6 | 59,4 | 108,1 | 230 |
| Atom numarası | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 | 86 |
| Atom yarıçapı (hesaplanan, pm) | 31 | 38 | 71 | 88 | 108 | 120 |
| İyonlaşma enerjisi (kJ/mol) | 2372 | 2080 | 1520 | 1351 | 1170 | 1037 |
| Allen elektronegatifliği | 4,16 | 4,79 | 3,24 | 2,97 | 2,58 | 2,60 |
Soy gazlar, diğer elementlere kıyasla sahip oldukları zayıf atomlar arası kuvvet nedeniyle daha düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Normalde katı olan elementlerin çoğundan daha büyük atom kütlesine sahip olanlar da dâhil olmak üzere soy gazların tamamı standart şartlar altında tek atomlu gazlardır. Helyum, bilinen diğer tüm kimyasal maddelerden daha düşük erime ve kaynama noktasına sahip olması, süperakışkanlık gösteren ve standart şartlar altında soğutularak katılaştırılamayan tek element olması (helyumu katılaştırmak için 25 standart atmosfer (2.500 kPa; 370 psi) basınç, 0,95 K (-272,05 °C; -457,69 °F) sıcaklıkta uygulanmalıdır) bakımından diğer elementlere göre birtakım eşsiz özelliklere sahiptir. Ksenona kadarki soy gazların birden çok kararlı izotopu bulunmaktadır. Radonun ise kararlı izotopu bulunmamakla birlikte en uzun ömürlü izotopu olan 222Rn'nin yarı ömrü 3,8 gün olup önce helyum ve polonyuma, nihayetinde de kurşuna bozunur.
Elektron sayısındaki artışa bağlı olarak periyot arttıkça soy gaz atomlarının atom yarıçapı yükselir. Atom yarıçapının artması, değerlik elektronların atom çekirdeğinden daha uzakta olmasına yol açacağından iyonlaşma enerjisi azalmasıyla sonuçlanır. Soy gazların her biri, kendi periyodundaki elementler arasında en büyük iyonlaşma enerjisine sahiptir. Bu durum, onların elektron dizilimlerinin kararlılığını gösterir ve soy gazların kimyasal tepkimeye girme eğilimlerinin diğer elementlere kıyasla daha düşük olmasına yol açar. Yine de bazı ağır soy gazlar, diğer elementler ve moleküllerle karşılaştırılmalarına yetecek kadar küçük iyonlaşma enerjisine sahiptir. Ksenonun iyonlaşma enerjisinin oksijen molekülününki ile benzer olduğunu fark eden Neil Bartlett, oksijenle yeterince güçlü bir şekilde reaksiyona girdiği bilinen bir yükseltgen madde olan platin hekzaflorür kullanarak ksenonu yükseltme denemesinde bulunmuştur. Ancak negatif elektron ilgisine sahip olan soy gazlar, kararlı anyonlar oluşturacak bir elektronu kabul edemez yapıdadırlar.
Soy gazların makroskobik fiziksel özelliklerinde, atomlar arasındaki van der Waals kuvvetleri hâkimdir. Kutuplanabilirlikteki artış ve iyonlaşma enerjisindeki düşüşün sonucu olarak atomun boyutu ve çekici kuvvet artar. Sistematik bir biçimde, 18. gruptan aşağı gidilirken atom yarıçapı ile atomlar arası kuvvetler artarak erime ve kaynama noktaları, buharlaşma entalpisi ve çözünürlüğün de yükselmesine yol açar. Atom kütlesinin artmasıyla yoğunluk da artar.