Los Gases Nobles Y El Hidrógeno

Tema 2. Los gases nobles y el hidrógeno
Existencia, usos y propiedades de los gases nobles. Isótopos del hidrógeno. Hidruros binarios. Hidrogenación. Economía del hidrógeno. •Los elementos del grupo 18 (a veces conocido como los elementos del grupo 0) se denominan Gases Nobles: helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón

•Como sus subcapas externas s y p están por completo llenas, estoselementos son químicamente casi inertes. •A diferencia de los otros gases no metálicos, estos se encuentran en la naturaleza en estado atómico.

Helio

•El helio se detectó en el Sol a través del espectro de emisión. •En el interior del Sol el helio se produce por fusión de átomos de hidrógeno a temperaturas que superan los 15 millones de grados Celsius. •El helio terrestre resulta de la emisión departículas alfa (He2+) en el decaimiento radiactivo de elementos tales como el uranio y el torio en la corteza terrestre. •El helio gaseoso así formado se mezcla con el gas natural y se encuentra en concentraciones que van de 0.5 a 2.4% en volumen. •Se puede separar de otros gases aplicando suficiente presión a baja temperatura. •El helio tiene un punto de ebullición muy bajo, -268.9°C (4.2 K).•Jamás se han preparado compuestos estables de helio.

El primer uso práctico del helio lo constituyó la sustitución del hidrógeno como gas en los globos aerostáticos. Tiene casi la misma densidad del hidrógeno, pero no es inflamable ni tóxico.

Cuando el líquido se enfría a -271°C (2.2 K) el helio líquido normal (denominado helio I) se convierte en un superfluido (llamado helio II). Comosuperfluido, el helio II es un conductor térmico casi perfecto. También tiene casi cero viscosidad. observando la ascensión espontánea del líquido (como una capa fina) por las paredes externas del recipiente.

He(II) He(I)

Neón y argón En virtud de su naturaleza inerte, el argón se emplea también para eliminar el oxígeno gaseoso disuelto en metales fundidos en procesos metalúrgicos. Neón y argónTanto el neón corno el argón tienen importantes usos prácticos. El neón se usa en la iluminación eléctrica como "luces de neón". El neón líquido se usa en la investigación de bajas temperaturas. El argón se usa sobre todo en los bulbos eléctricos luminosos para proveer una atmósfera inerte.

Kriptón y xenón
•Los elementos del grupo 18 se denominaron gases inertes hasta 1963. •En ese tiempoBartlett estaba investigando el gran poder oxidante del hexafluoruro de platino PtF6. Cuando este compuesto entra en contacto con el oxígeno cambia de color y produce una sustancia iónica de fórmula O2 PtF6. EA O2 (1176 kJ/mol) EA xenón (1167 kJ/mol). •Bartlett supuso que también el xenón debería ser oxidado por el PtF6. Tenía razón. La reacción es rápida y visiblemente dinámica

Xe(g) + PtF6(g)rojo anaranjado

Xe PtF6 (g) amarillento

•Calentando xenón y flúor (en una relación 1:5) en un recipiente de níquel a 400°C y 6 atm durante una hora, obtuvieron el tetrafluoruro de xenón, XeF4 •También fueron sintetizados otros dos fluoruros, XeF2 y XeF6 Además, se han preparado numerosos compuestos de xenón y oxígeno (XeO2, XeO3) y compuestos ternarios que contienen Xe, F y O (XeOF4, XeO2F2).•También se han preparado algunos compuestos de kriptón (por ejemplo, KrF2).

•El xenón tiene aplicaciones limitadas en medicina como anestésico

Radón •Los isótopos del radón son radiactivos; el de más larga duración es el radón222, con una vida media de 3.8 días. •Hay alguna evidencia de que el radón forma el di fluoruro (RnF2) y algunos complejos. •El radón se forma como producto en laserie de decaimiento radiactivo del uranio-238. •Se pensaba que el radón sólo se liberaba en las minas (minas de uranio y fosfato). •Se sabe que el radón es liberado del suelo en amplias zonas, una vez formado el radón se difunde en los edificios a través de los cimientos. • •El radón presente en el aire es respirado y exhalado. Pero sus productos de decaimiento son só1idos; produce unas...