6.11: Gases Nobles

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¿Qué le da a estas luces su color?

Las ciudades de noche serían bastante aburridas sin todas las luces brillantes. Proporcionan iluminaciones coloridas y ayudan a que las cosas sean mucho más visibles. A estas luces las llamamos “luces de neón”, pero utilizan varios gases para hacer los diferentes colores.

Gases Nobles

La reactividad de un elemento puede darnos pistas importantes sobre la configuración electrónica de ese material. Si un elemento es extremadamente poco reactivo, esto sugiere que la configuración de electrones es tal que es muy poco probable agregar o eliminar electrones. Debe haber una configuración de electrones estable que resista más reacciones.

Los elementos del Grupo 18 (antes conocidos como grupo VIII) son esencialmente inertes químicamente (columna azul claro a la derecha). Todos estos elementos existen como gases monatómicos a temperatura ambiente. Si miramos las configuraciones de electrones, vemos que el helio (número atómico 2) tiene una capa completa de dos\(s\) electrones. Dado que no hay electrones que blinden esta concha del núcleo, estos dos electrones serán muy difíciles de eliminar, haciendo que el helio no reaccione.

Los elementos restantes del grupo tienen cubiertas externas completas que consisten en dos\(s\) electrones y seis\(p\) electrones para un contenido de capa externa de ocho electrones. Esta disposición particular hace que los átomos sean bastante poco reactivos. Este grupo ha sido referido como los gases “inertes”, indicando que son químicamente inertes, o no reactivos. Otro término popular es “gases nobles”, lo que sugiere que a estos gases no les gusta tener mucho que ver con los otros materiales más comunes (o que no hacen mucho trabajo).

Compuestos de Gases Noble

En años más recientes, se han descubierto una serie de reacciones utilizando los elementos de gas noble. Si bien la sabiduría convencional era que las capas externas completas de estos elementos no les permitirían reaccionar, algunos científicos creían que los electrones externos de los elementos más grandes (como Rn, Xe y Kr) estaban lo suficientemente lejos del núcleo como para poder ser desplazados bajo el conjunto correcto de condiciones. El primer compuesto (xePTF ₆) se hizo con xenón en 1962. Desde entonces, se han elaborado varios compuestos con radón, xenón, kriptón y argón. Solo el helio y el neón no han formado compuestos en este momento.

Colores de Gases Noble

Los diferentes gases brillan cuando pasa una corriente eléctrica a través de ellos. Muchos de estos gases se utilizan en pantallas debido a su inercia química. Son estables y no reaccionarán con otros materiales del sistema. El radón también dará un brillo rojizo, pero no se usa porque es radiactivo y no conservará su estructura como radón durante un periodo de tiempo significativo.

Real Sociedad de Química - Colores de los Gases Noble

Viernes de la Ciencia: 4850 Pies Abajo: La Caza de la Materia Oscura

¿Por qué hay un laboratorio a 4850 pies por debajo de la superficie? Resulta que la profundidad es un componente necesario del detector extremadamente sensible llamado experimento Large Underground Xenon. En este video de Science Friday, varios científicos explican cómo este detector ayuda a los físicos a buscar partículas extremadamente raras.

Resumen

Los gases nobles se encuentran en el Grupo VIII de la tabla periódica.
El helio tiene una capa externa completa de dos\(s\) electrones.
Los otros gases tienen carcasas exteriores completas de dos\(s\) y seis\(p\) electrones.
Se han formado compuestos con Rn, Xe, Kr y Ar.

Revisar

¿Qué elementos comprenden los elementos nobles?
¿En qué estado se encuentran a temperatura ambiente?
¿Por qué el helio no es reactivo?
¿Por qué se creía que los otros gases nobles no eran reactivos?
¿Cuándo se formó el primer compuesto a partir del xenón?
¿Qué sucede cuando se pasa una corriente eléctrica a través de estos gases?