Explicamos o que são gases nobres, quando foram descobertos e como são classificados. Além disso, quais são suas características e propriedades.
O que são gases nobres?
É conhecido como gases nobres ou gases inertes quando conjunto de elementos químicos que constituem o grupo 18 (VIIIA) da Tabela Periódica dos elementos e que apresentam uma série de características em comum: a mais importante é seu baixíssimo grau de reatividade, ou seja, sua pouca capacidade de formar compostos e estruturar moléculas complexas. Existem apenas alguns compostos com esses elementos.
Os gases nobres, em condições normais de temperatura e pressão, são gases monoatômico desprovido de cor, odor e saborque estão presentes em diferentes proporções no ar da atmosfera e em outras situações naturais.
Apesar de sua baixa reatividade, ou precisamente como consequência delaos gases nobres têm diversas aplicações nas indústrias humanas e são produzidos em massa.
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História dos gases nobres
A maioria desses elementos químicos Eles foram descobertos por volta do século XIX.quando Pierre Janssen e Joseph Norman Lockyer, examinando o sol, descobriram o hélio, cujo nome vem da palavra grega para o rei sol.
Mais tarde, criptônio, neon e argônio foram descobertos. do estudo químico do ar e, no final do século XIX, Lord Rayleigh e William Ramsay postularam a existência de gases nobres, o que lhes valeu o Prêmio Nobel de Física e Química.
Somente no século 20 sua produção industrial começou a ocorrer em grande escala, à medida que mais de suas peculiaridades e usos foram descobertos.
Exemplos de gases nobres
Existem sete gases nobres:
- Hélio (Ele). É o segundo elemento mais abundante no universo, produzido por reações nucleares no coração das estrelas por meio da fusão do hidrogênio. É muito popular porque altera a voz humana quando inalado e porque é muito mais leve que o ar, por isso tende sempre a subir.
- Néon (Ne). Muito abundante no universo, é o que dá o tom vermelho à luz das lâmpadas fluorescentes. É usado em iluminação tubular (neon) e em tecnologia de TV.
- Argônio (Ar). Comum no ar atmosférico, é um elemento amplamente utilizado como isolante na indústria e na obtenção de diversos lasers.
- Krypton (Kr). Apesar de ser um gás nobre, sabe-se que reage com flúor e alguns outros elementos que possuem forte eletronegatividade. Emite luz verde e laranja muito brilhante. Possui seis isótopos estáveis e dezessete radioativos.
- Xenón (Xe). É um gás muito pesado, presente na superfície terrestre apenas em traços. Foi o primeiro gás nobre sintetizado.
- Radônio (Rn). Surge da desintegração de elementos radioativos como o rádio-226 ou o actínio (então é chamado de actinon), por isso é um gás nobre, mas radioativo, cujo isótopo mais estável (222Rn) tem uma meia-vida de 3,8 dias e depois decai para polônio-218.
- Oganeson (Og). Também chamado de eka-radon, Ununoctio (Uuo) ou elemento 118, é um elemento sintético e altamente radioativo. Os resultados de sua descoberta foram finalmente publicados em 2006.
Por que eles são chamados de gases nobres?
Inicialmente, ao serem descobertos, esses elementos eles foram chamados de gases inertes ou gases rarospois eles eram considerados quimicamente passivos e raros no universo.
Ambas as ideias acabaram sendo falsas, então o uso de “gases nobres” é o preferidotradução do termo alemão com que Hugo Erdmann os batizou em 1898: Precursor.
este nome vem emprestado de “metais nobres” como o ourocujo comportamento químico também apresenta tendência à baixa reatividade, ou seja, não formando compostos químicos.
Gases nobres ou gases inertes?
O termo gases inertes é geralmente usado como sinônimo de gases nobresembora o último termo seja preferido.
Isso porque existem outros gases que, em certas circunstâncias, podem se comportar de forma inertesem fazer parte dos gases nobres: é o caso do nitrogênio, cuja reatividade aumenta apenas em altas temperaturas, por exemplo.
Configuração eletrônica de gases nobres
A razão pela qual os gases nobres são não reativos pode ser explicada por sua configuração eletrônica, uma vez que sua camada mais externa ou camada de valência está sempre completasem a necessidade de aceitar ou ceder elétrons.
Isso significa que, com poucas exceções, os gases nobres não participam de reações químicas para formar compostos químicos, pois são muito estáveis por si só.
Reatividade de gases nobres
gases nobres são pouco reativos, ou seja, praticamente não formam compostos químicos. Isso significa que eles não reagem muito com outras substâncias, ou mesmo entre átomos do mesmo gás, como acontece com gases diatômicos como o oxigênio (O2) ou hidrogênio (H2), que formam moléculas. O hélio e o néon são particularmente inertes, seguidos pelo argônio, criptônio, xenônio e radônio.
As exceções a essa regra são poucas.e geralmente envolvem os gases nobres mais pesados, como xenônio ou radônio, capazes de formar compostos com flúor e oxigênio, como hexafluoreto de criptônio (KrF6) ou ácido xênico (H2xeO4).
Sob condições particulares de temperatura (-60 e -90 °C, respectivamente), o criptônio pode se ligar com nitrogênio e oxigênio de forma estável. Nenhum composto de néon foi identificado no universo até o momento.
Usos de gases nobres
Os gases nobres têm inúmeras utilizações para os seres humanos e uma das principais é atuar como isolantesjá que sua baixa reatividade permite.
Além do mais, eles geralmente são liquefeitos para usá-los como refrigerantes, vital para máquinas delicadas, como ímãs supercondutores usados em ressonâncias magnéticas nucleares. Eles também são usados em processos criogênicos.
Por outro lado, o hélio é usado em mistura com outros gases como um componente respirávelpara astronautas e mergulhadores, pois reduz o efeito narcótico da “doença da profundidade”, que pode matar um mergulhador se ele subir do fundo do mar muito rapidamente.
Outro uso do hélio é como gás para balões infláveis ou dirigíveissubstituindo o hidrogênio que é altamente inflamável.
Um uso muito comum de neon, xenônio e criptônio é na iluminação.pois preenchem lâmpadas incandescentes e produzem cores específicas de luz, além de prolongar a vida útil da lâmpada.
Eles também são usados para produção a laser utilizados em cirurgias ou procedimentos industriais.
Propriedades físicas dos gases nobres
Os gases nobres são quase sempre gases, embora pode liquefazer e depois solidificar, sob condições específicas de pressão e temperatura. Como eles têm forças intermoleculares muito fracas, eles têm pontos de fusão e ebulição baixos, todos aproximadamente na mesma faixa.
O hélio é particular: é o elemento com o menor ponto de fusão e ebulição conhecido e o único elemento que exibe superfluidez. Além do mais, hélio não pode ser solidificado através de baixas temperaturasmas sob condições peculiares de pressão.
Por outro lado, todos os gases nobres possuem isótopos estáveis exceto o radônio, que é radioativo e após 3,8 dias seu isótopo mais estável (radon-222) se desintegra em polônio-218.
Abundância de gases nobres
Os gases nobres são mais abundantes no universo à medida que seu número atômico diminui. Quanto mais leves forem, como o hélio, mais abundantes; de fato, a quantidade de hélio no universo aumenta à medida que ocorre a fusão atômica do hidrogênio das estrelas.
Neon, argônio, xenônio e criptônio estão no próprio ar que respiramos., dos quais podem ser separados por liquefação e destilação fracionada; enquanto o radônio mais raro aparece durante as sequências de decaimento do rádio e outros materiais radioativos.
Gases nobres perigosos
gases nobres eles não são tóxicos ou perigosos em si mesmos mas representam um perigo mecânico para os seres vivos: são gases potencialmente sufocantes, pois deslocam o oxigênio do ar que respiramos.
Assim, um indivíduo trancado em uma sala em que são injetados gases nobres pode desmaiar e depois morrer sufocado por falta de oxigênio no ar.
Além disso existem perigos intrínsecos de gases nobres radioativoscomo radônio, oganês e alguns isótopos de criptônio, que são altamente cancerígenos.
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