Gases Nobles

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

Los Gases Nobles son el grupo de Elementos Químicos que abarcan el grupo VIIIA de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Se caracterizan por tener ocho electrones en la última capa de sus átomos.

La Regla del Octeto indica que los elementos químicos alcanzarán la estabilidad energética cuando tengan ocho electrones en su última capa. En el caso de los Gases Nobles, esta regla se cumple en su estado natural, por lo que no reaccionan con otros elementos. Por esta falta de reacción se les llama también Gases Inertes.

El grupo VIIIA está constituido por los gases Helio, Neón, Argón, Kriptón, Xenón y Radón. Se encuentran presentes en el aire, en mínima proporción, acompañando al Oxígeno y el Nitrógeno.

Descubrimiento del Argón

El Argón fue el primer gas noble descubierto. Robert John Strutt, tercer lord Rayleigh, comenzó investigando las densidades de los gases. En uno de sus experimentos se percató de que el Nitrógeno obtenido a partir de Amoníaco era siempre alrededor de un 0.5 % menos denso que el Nitrógeno que provenía de separar del aire el Oxígeno, el Dióxido de Carbono y el Vapor de Agua.

Sir William Ramsay complementó el trabajo de Rayleigh, haciendo pasar Nitrógeno obtenido del aire sobre Magnesio al rojo vivo, para ver si el metal lo absorbía o no por completo,  para formar Nitruro Magnésico, Mg3N2, y encontró un gas residual que constituía 1/80 del volumen inicial del Nitrógeno y no se combinaba con ningún otro elemento. Este gas pesaba 1/14 más que el Nitrógeno primitivo. Al examinar su espectro, Ramsay vio grupos de líneas rojas y verdes jamás observadas en los espectros de ningún gas. En 1894, Ramsay y Raleigh anunciaron el descubrimiento del primer gas inerte/noble, al que llamaron Argón, que significa “inerte” o “perezoso”.

Poco después de anunciarse el descubrimiento del Argón, Émile Lecoq de Boisbaudran predijo que podría pertenecer a una familia de elementos inertes, aún desconocidos.

Descubrimiento del Helio

El Espectroscopio desarrollado en 1860 por Robert Wilhelm Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff, hizo posible el descubrimiento del elemento Helio en el Sol. En 1868, el astrónomo francés Pierre-Jules-Cesar Janssen fue a la India para observar un eclipse total de Sol, y hacer un estudio espectroscópico de su cromósfera. Anunció la existencia de una línea amarilla que no coincidía con la línea del Sodio. Sir Joseph Norman Lockyer, astrónomo inglés, comprobó que esta nueva línea amarilla no pertenecía a ningún otro elemento de los conocidos entonces, y por encontrarse en el espectro solar la llamó Helio, del griego helios, sol.

Durante un cuarto de siglo se pensó que sólo existía en el sol, hasta que Ramsay, de una muestra de gas desprendido de un mineral de uranio llamado cleveíta tratado con ácido, comprobó que el Helio también estaba presente en la Tierra.

Descubrimiento de Kriptón, Neón y Xenón

Con el descubrimiento del Argón y del Helio, se tuvo la convicción de que debía existir toda una familia de elementos inertes situada en la tabla periódica entre los halógenos y los metales alcalinos. Con la participación de su ayudante, llamado Morris William Travers, Ramsay continuó buscando otros gases inertes. En vano trataron de obtenerlos calentando minerales raros. No les quedaba otro recurso que el aire líquido, afortunadamente asequible, ya por entonces.

Dejaron evaporar la mayor parte del aire líquido y obtuvieron un residuo en el que suponían concentrados los gases inertes. Eliminando el Oxígeno y el Nitrógeno con Cobre y Magnesio al rojo vivo, quedó un residuo gaseoso que daba una línea brillante amarilla de tono más verde que la del helio, y una línea verde brillante. En 1898 se anunció el descubrimiento del Kriptón, nombre que proviene del griego kriptos, oculto.

Aunque el kriptón era un nuevo elemento de la familia de los inertes, no coincidía con el que buscaban, pues éste había de ser más ligero. Por consiguiente, volvieron a ocuparse del argón que habían recogido y conservado, al que licuaron y solidificaron empleando aire líquido como agente refrigerante. Dejando volatilizar el argón solidificado, recogieron la primera porción que destiló, y de ella obtuvieron un espectro complejo con muchas líneas en la zona del rojo, lo que les dio la seguridad de haber encontrado otro nuevo gas. En Junio de 1898 anunciaron su descubrimiento, dándole el nombre de Neón, nombre que proviene del griego neos, nuevo.

Con ayuda de una nueva máquina de aire líquido, prepararon cantidades mayores de kriptón y neón, y fraccionando con cuidado el primero lograron obtener un gas más denso, que formaba un resplandor azul al hacer saltar la chispa en su seno, en un tubo de vacío. El 12 de Julio de 1898 fue descubierto el Xenón, nombre que proviene del griego xenos, extraño, extranjero.

Descubrimiento del Radón

Los esposos Curie habían observado que al ponerse el aire en contacto con compuestos de radio se vuelve radioactivo. En 1900, Friedrich Ernst Dorn demostró que uno de los productos de la desintegración del radio es un gas, que en un principio recibió el nombre de emanación del radio, o niton, prefiriéndose en el presente el moderno nombre de Radón, por derivarse del Radio. En 1910, Ramsay y Robert Whytlaw Gray hallaron su peso atómico.

Propiedades de los Gases Nobles

Se presentan en la siguiente tabla las propiedades más relevantes de los elementos inertes:

 

Helio

Neón

Argón

Kriptón

Xenón

Radón

Punto de Ebullición (°C)

-268.9

-245.9

-185.7

-152.9

-109.1

-61.8

Punto de Congelación (°C)

-272.0

-248.7

-189.1

157.0

-140.0

-71

Peso atómico (molecular)

4.00

20.2

39.9

83.7

131.3

222

Número atómico

2

10

18

36

54

86

Volumen gas cada millón de Volúmenes de aire

5

18

9400

1

0.09

-

Ejemplos de usos y aplicaciones de los Gases Nobles

El Helio se emplea para llenar globos de observación y otros aeróstatos más ligeros que el aire, en sustitución del hidrógeno, que es inflamable. Aunque pesa el doble que el hidrógeno, la fuerza ascensional del helio es del 92% de la del Hidrógeno. No varía demasiado, y está la ventaja de que no es inflamable. Mezclado con oxígeno, el Helio se suministra a veces como aire artificial, comprimido, a personas que trabajan en cajones sumergibles o campanas de buzo en operaciones subacuáticas.

Gas Helio, Aplicación en inflado de globos

El Neón posee una conductividad eléctrica relativamente grande, unas 75 veces mayor que la del aire, y emite un fulgor brillante rojo anaranjado, muy conocido por los anuncios luminosos en que se aplica. También se emplean lámparas de neón como faros en buques y aeroplanos; son menos costosas al funcionar que las incandescentes, y tienen un mayor poder de penetración a través de la niebla. El color de la luz emitida por un tubo de neón puede variarse mezclando con este elemento Argón y vapor de Mercurio en tubos hechos de vidrio de varios colores.

Gas Neón, Aplicación en Anuncios Luminosos

El Argón tiene aplicación en lámparas de incandescencia para disminuir la rapidez con que se evapora el filamento de wolframio, aumentando así su duración. Como el Argón no es tan buen conductor del calor como el Nitrógeno, anteriormente usado, se pierde menos energía térmica por conducción desde el filamento a las paredes de vidrio.

Gas Argón en su Recipiente presurizado

El Kriptón y el Xenón no son muy utilizados. Se han ideado tubos con estos gases para uso en fotografía rápida; al parecer, estos tubos emiten un destello intenso de brevísima duración, 1/5000 de segundo aproximadamente.

El Radón se emplea en Radioterapia. Los hospitales lo toman de su provisión de Radio y lo encierran en tubitos que aplican a ciertos tumores malignos y heridas rebeldes. El gas Radón es soluble en diversos compuestos grasos.

Citado APA: (A. 2017,08. Gases Nobles. Revista Ejemplode.com. Obtenido 08, 2017, de http://www.ejemplode.com/38-quimica/4644-gases_nobles.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

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