gases nobres

O que são gases nobres?

Em química , um conjunto de elementos químicos que compõem o grupo 18 (VIIIA) da Tabela Periódica de elementos é denominado gases nobres ou gases inertes .

Sua principal característica em comum é o baixíssimo grau de reatividade química , ou seja, a baixa propensão a formar moléculas e compostos com outros elementos. Na verdade, existe apenas um pequeno conjunto de compostos de gases nobres, ao contrário da maioria dos elementos conhecidos que podem formar uma quantidade maior de compostos químicos .

Em condições usuais de temperatura e pressão , os gases nobres são substâncias gasosas monoatômicas (isto é, compostas por um único átomo ). Muitos deles estão presentes em proporções variáveis ​​no ar que constitui a atmosfera .

Apesar de sua baixa reatividade química, ou às vezes como resultado dela, esses elementos têm aplicações muito diversas na indústria e geralmente são produzidos em massa.

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Descoberta de gases nobres

A maioria dos gases nobres foi descoberta durante o século 19, como consequência dos estudos do Sol por Pierre Janssen (francês, 1824-1907) e Joseph Norman Lockyer (britânico, 1836-1920). Esses astrônomos descobriram o hélio, em homenagem à palavra grega ( Helios ) para a estrela .

A surpresa com as propriedades tão características deste novo elemento abriu as portas à procura de outros semelhantes. Foi assim que o criptônio, o néon e o argônio foram descobertos, a partir do estudo químico do ar.

No final do século XIX, os pesquisadores britânicos Lord Rayleigh (1842-1919) e William Ramsay (1852-1916) postularam a existência conjunta de gases nobres, com os quais obtiveram o Prêmio Nobel de Física e Química. Foi somente no século 20 que a produção industrial desses gases começou em grande escala , à medida que mais de suas propriedades e usos foram descobertos.

Características do gás nobre

Em geral, gases nobres são caracterizados por:

• Apresentam pouca ou nenhuma reatividade química , ou seja, não reagem facilmente. Isso ocorre porque sua última camada eletrônica ou nível de energia está sempre cheio.
• Seja desprovido de cor , cheiro e sabor .
• Têm pontos de fusão e ebulição muito próximos e muito baixos , com uma diferença de apenas 10ºC, razão pela qual estão quase sempre no estado gasoso , embora só possam se transformar em um líquido em faixas de temperatura muito precisas.
• Eles se comportam como gases ideais em condições normais de pressão e temperatura (1atm e 0 ºC.) , Ou seja, pode-se considerar que suas partículas não interagem e obedecem à equação de estado dos gases ideais:
  

Onde:

• • P. Representa a pressão do gás e é expressa em atmosferas (atm) ou unidades equivalentes.
  • V. Representa o volume do gás e é expresso em litros (L) ou unidades equivalentes.
  • n. Ele representa a quantidade de substância no gás e é expresso em moles (mol).
  • A. É a constante de gás ideal e tem um valor de 8,314 joule / mol Kelvin (J / mol K).
  • T. Representa a temperatura do gás e é expresso em Kelvin (K) ou unidades equivalentes.
• No caso do hélio, possui propriedades muito particulares : possui pontos de fusão e ebulição mais baixos do que qualquer substância conhecida, é o único elemento que apresenta superfluidez (um estado do fluido que não apresenta viscosidade , ou seja, flui sem fricção) e não pode ser sólido sob condições de pressão padrão.

Por que eles são chamados de gases nobres?

Inicialmente, esses elementos eram chamados de “gases inertes” ou “gases raros” , pois se pensava na época que eram elementos totalmente inertes quimicamente e, portanto, muito raros no universo . Ambos os recursos eram falsos.

Hoje em dia os “gases nobres” são preferidos, uma tradução de “ Edelgas ”, termo alemão com que o químico Hugo Erdmann (1862-1910) os batizou em 1898. Erdmann tomou esse nome dos “metais nobres” como o ouro, cuja reatividade é muito moderado . Assim como o ouro tendia a permanecer puro e reter sua nobreza, o mesmo acontecia com esses gases.

Usos e aplicações de gases nobres

Esses elementos têm vários usos para humanos , como:

• Isolantes Devido à sua baixa reatividade, é possível utilizá-los para conter substâncias altamente reativas ou perigosas.
• Refrigerantes criogênicos. Por meio de processos que extraem calor e diminuem a pressão , os gases são transformados em líquidos, e esses líquidos são ideais para manter em funcionamento máquinas delicadas, como ímãs supercondutores ou equipamentos de ressonância magnética nuclear. O hélio é amplamente utilizado para esse fim.
• Componente respirável. O hélio misturado a outros gases é usado nos tanques de astronautas e mergulhadores, pois reduz o efeito narcótico da chamada “doença das profundezas”, causada por uma alta concentração de gases no sangue e nos tecidos. Como o hélio tem baixa solubilidade, é menos provável que atravesse as membranas celulares .
• Cheio de balões infláveis ​​ou dirigíveis. O hélio pode ser usado para encher balões, pois é mais leve que o ar e muito seguro, um substituto perfeito para o hidrogênio, que é altamente inflamável.
• Iluminação. Néon, xenônio, argônio e criptônio podem ser usados, enchendo lâmpadas incandescentes com eles para produzir cores específicas de luz , no que normalmente chamamos de “luzes de néon”.
• Para fazer lasers. Eles são freqüentemente usados ​​em cirurgias ou procedimentos industriais.

Exemplos de gases nobres

Os gases nobres são apenas sete:

• Hélio (He). É o segundo elemento mais abundante no universo conhecido. Uma das formas de obtê-lo é como produto de reações de fusão de hidrogênio no coração das estrelas . Tem a particularidade de alterar a voz humana quando inalada e de ser muito mais leve que o ar.
• Neon (Ne). Outro elemento abundante no universo conhecido. É usado para fazer lâmpadas fluorescentes porque lhes dá uma cor vermelha. É especialmente utilizado na fabricação de televisores. Também é amplamente utilizado na produção do laser He-Ne.
• Argônio (Ar). Um dos gases comuns no ar que respiramos, é amplamente utilizado como isolante industrial e na obtenção de lasers.
• Criptônio (Kr). Embora seja um gás nobre, ele pode reagir com o flúor e algumas outras substâncias altamente eletronegativas, e possui seis isótopos estáveis ​​e dezessete isótopos radioativos.
• Xenon (Xe). É um gás muito pesado, presente apenas em vestígios na atmosfera terrestre. Foi o primeiro dos gases nobres a ser sintetizado artificialmente.
• Radon (Rn). Resultado da decadência radioativa de elementos como o rádio ou o actínio (por isso era anteriormente chamado de actinona ), é um gás nobre mas radioativo, cujo isótopo mais estável pode durar no máximo 3,8 dias, antes de se desintegrar no polônio -218.
• Oganeson (Og). Também chamado de eka-emanation , ununoctium (Uuo) ou elemento 118, esse misterioso gás nobre é altamente radioativo e de origem sintética, ou seja, não existe na natureza . Foi “descoberto” em 2002.

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