Los Gases Nobles

05/12/2007

Grupo 18, Gases Nobles

Esquema del tema: Grupo 18, Gases Nobles

1. Introducción
2. Descubrimiento
3. Los elementos
3.1. Distribución producción y usos
3.2. Propiedades físicas y atómicas
4. Química de los Gases Nobles
4.1. Clatratos
4.2. Compuestos de Xenón
4.3. Compuestos de otros Gases Nobles
5. Renacimiento de la Química de los Gases Nobles
6. Conclusiones
7.Bibliografía

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1. INTRODUCCIÓN
Grupo 18

Varios nombres

Gases Raros

Ar en la atmósfera

Gases Inertes

Química del Xe

78,08% N2
20,95% O2
0,93% Ar
0,04% CO2
XePtF6
N. Bartlett (1962)

GASES NOBLES

Grupo 18: Gases Nobles
Tabla Periódica de los Elementos
¿Gases
Nobles?

Dimitri Mendeleev

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2. DESCUBRIMIENTO

H. Cavendish (1785):“sobre la composición del aire”

Aire
(m)

+ O2 (exceso)

Residuo gaseoso
m’ < 1/120 m

Descubrimiento extraterrestre del He (1868)
Nueva línea amarilla próxima a las líneas D del Na
J.N. Lokyer y E. Frankland

Helio (He), (Sol)

Confirmado por:
Palmieri: espectro de Gases del Vesubio
Ramsay: estudio intensivo de los gases atmosféricos,
conjuntamente con Lord Rayleigh“Nuevo grupo de elementos”

1904
Física: Lord Rayleigh
Premio Nobel

Química: Sir William Ramsay

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Ramsay (1895):

Densidad del N2 (aire) > Densidad del N2 (NH3)

3Mg + N2 (aire)

↑T

Mg3N2 + residuo

Residuo: gas monoatómico mucho más denso
Argón (Ar), (Perezoso)

Nuevo grupo en la tabla periódica

W. Ramsay y M.W. Travers (1898):
M.W. Travers

Destilacióndel aire líquido
Neón (Ne),
(Nuevo)
Ne
Kr
Xe

Kriptón (Kr),

Sir William
Ramsay

(Escondido)
Xenón (Xe),
(Extraño)

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F. Dorn (1900):

Radón (Rn), (que irradia)

Ramsey (1908), lo aisló y determinó su densidad

Aparente inercia de los gases nobles

Teorías electrónica y de valencia
desarrolladas por G.N. Lewis y W. Kossel (1916).
Enlace “adquisición porparte de los átomos del
octeto electrónico estable”

3. LOS ELEMENTOS

He, Ne, Ar, Kr, Xe y Rn

3.1. Distribución, producción y usos

Distribución de los Gases Nobles
Helio:
segundo elemento más abundante del universo (76% H y 23% He)
demasiado ligero para ser retenido por el campo gravitatorio terrestre
(Helio terrestre, 4He; emisiones de “partículas α” por elementos pesados)

GasesNobles:
Pequeñas concentraciones de ellos ocluidos en rocas ígneas
~ 1% de la atmósfera terrestre (el Ar, componente mayoritario)

“principal fuente de obtención del He, Ne, Ar, Kr y Xe”

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Obtención de los Gases Nobles
(Destilación del aire líquido)

AIRE(l)
~1% de G.N.

Peb(K): He 4.2, Ne 27.1, N2 77.4, Ar 87.3, O2 90.2, Kr 119.8, Xe 165.0

Helio:

Fluidocriogénico T < 4,2 K, imágenes de RMN y otros equipos
Atmósferas inertes en procesos metalúrgicos de ↑T (más caro que el Ar)
Sustituyente del N2 en aire artificial para el buceo
Detector de fugas
Refrigerante en reactores nucleares
Gas portador en cromatografía gas-líquido
Desairear disoluciones y crear atmósferas inertes
Sustituyente del H2 en dirigibles

RMN

Ne, Kr y Xe:
Precio muy elevadopocas aplicaciones
muy especializadas

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Usos de los Gases Nobles
Argón:
Atmósferas inertes en procesos metalúrgicos de ↑T (Ar)
Relleno de lámparas incandescentes (Ar y en menor medida el Ne, Kr y Xe)
Tubos de descarga: “tubos de Neón de los anuncios”

HELIO

NEÓN

ARGÓN KRIPTÓN XENÓN

En. láseres y otras importantes aplicaciones tecnológicas

Radón:
Fuentede radiación tratamiento del cáncer (obsoleta)
Importante problema de salud pública

La acumulación en edificios es muy perjudicial

t1/2 = 3.82 días
Producen mutaciones sobre el DNA y actúan como cancerígenos

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3.2. Propiedades físicas y atómicas

Singularidad del Helio
T = 2,2 K : Punto λ

He(l)I

He(l)II

(ebullición turbulenta)

Calor específico...