Os gases nobres são um grupo de elementos da tabela periódica que se caracterizam, em condições normais de pressão e temperatura , como gases monoatômicos sem odor, sem cor e com baixíssima reatividade química .

O grupo de gases nobres cobre os primeiros seis períodos do grupo 18 da tabela periódica e inclui estes seis elementos :

  1. Hélio (He, número atômico 2)
  2. Néon (Ne, número atômico 10)
  3. Argônio (Ar, número atômico 18)
  4. Criptônio (Kr, número atômico 36)
  5. Xenon (Xe, número atômico 54)
  6. Radon (Rx, número atômico 86)

Gases nobres na tabela periódica

O oganesón (Og) é um elemento sintético obtido pela primeira vez em 2002 ( oficialmente denominado pela IUPAC em 2016 ). Seu número atômico é 118 e está localizado no período 7 do grupo 18. Embora ainda não tenha sido estudado em profundidade por ser muito instável, parece que é bastante reativo e não está em estado gasoso em condições normais. de pressão e temperatura., por isso geralmente não é entendido como um gás nobre apesar de pertencer ao grupo 18.

Na Terra, os gases nobres são obtidos pela liquefação e separação do ar . O argônio é o terceiro elemento mais abundante na atmosfera terrestre, com uma concentração em volume de 0,9340%. O hélio é o segundo elemento mais abundante no Universo depois do hidrogênio.

Propriedades gerais

Os gases nobres devem seu nome à tradução do alemão Edelgas , nome usado pela primeira vez em 1898 pelo químico Hugo Erdmann (Huego Wilhelm Traugott Erdmann) para se referir à baixa reatividade desses elementos. Na verdade, eles são os elementos menos reativos de toda a tabela periódica , tão baixos que são praticamente inertes ou não reativos. Isso ocorre porque eles têm uma camada de valência completa que lhes dá uma baixa tendência para capturar ou liberar elétrons e um comportamento semelhante ao que seria um gás ideal em condições padrão.

Em geral, os gases nobres compartilham estas propriedades:

  • Eles são elementos não metálicos
  • Praticamente não reativo
  • Full Valence Mantle
  • Eles existem como gases monoatômicos
  • Eletronegatividade muito baixa
  • Alta energia de ionização
  • Baixo ponto de fusão e ebulição
  • Eles são incolores e inodoros
  • Eles não são inflamáveis
  • Eles conduzem eletricidade e produzem fluorescência

Assim como a reatividade, as forças interatômicas nos gases nobres também são muito fracas e, portanto, têm baixas temperaturas de fusão e ebulição , sendo todos gases monoatômicos em condições normais, mesmo gases nobres com a maior massa atômica.

O hélio tem muitas propriedades únicas que não são encontradas em outros gases nobres ou em qualquer outro elemento da tabela periódica. Seu ponto de fusão é o mais baixo de todos os elementos conhecidos e também é o único elemento que apresenta superfluidez , um estado em que a matéria está no estado líquido, mas pode fluir sem perder energia cinética. O hélio precisa de uma pressão de 25 atm (2500 kPa) e uma temperatura de -272 ºC para solidificar.

A concha full valence também é responsável pelos gases nobres possuírem alto potencial de ionização (o maior em cada período da tabela periódica) e dificilmente formar íons, demonstrando a estabilidade de sua configuração eletrônica.

A energia de ionização diminui à medida que o grupo desce, pois o raio atômico aumenta e os elétrons de valência ficam mais distantes do núcleo e, portanto, menos atraídos por ele. Isso significa que, embora seja o mais alto de seu período, alguns gases nobres possuem uma energia de ionização comparável a outros elementos; por exemplo, o xenônio tem uma energia de ionização semelhante ao oxigênio.

Energia de ionização vs número atômico

As propriedades físicas macroscópicas dos gases nobres também são governadas pela fraqueza das interações interatômicas, especialmente as baixas forças de van der Waals. Mas ao descer no grupo e aumentar o tamanho dos átomos, a capacidade de polarização aumenta, a energia de ionização diminui e a atração interatômica aumenta, fazendo com que quando o grupo cai, a temperatura de fusão, o ponto de ebulição e a solubilidade aumentam. .

Compostos de gases nobres

O grupo dos gases nobres era anteriormente denominado grupo 0, uma vez que a concha de valência completa conferia a eles uma valência igual a zero e, portanto, a impossibilidade de se unirem a outros elementos para formar compostos. No entanto, apesar de sua baixa reatividade, os compostos de gases nobres são conhecidos, embora sejam relativamente poucos quando comparados a outros elementos.

A reatividade dos gases nobres segue esta ordem crescente: Ne, He, Ar, Kr, Xe e Rn. Nenhum composto neutro foi encontrado em cujas ligações químicas o neônio ou o hélio participem, se com os outros gases nobres. Os compostos de gases nobres mais abundantes são o xenônio combinado com elementos altamente eletronegativos, principalmente flúor e oxigênio, e muitos deles são usados ​​como agentes oxidantes em síntese química, por exemplo, o difluoreto de xenônio (XeF 2 ).

Tabela comparativa

Algumas propriedades de gases nobres
Hélio
Número atômico 2
Raio atômico (picômetros) 31
Energia de ionização (KJ / mol) 2372
Densidade (g / dm 3 ) 0,1786
Ponto de ebulição (° C) -268.928
Ponto de fusão (° C) -272,20 (a 2,5 MPa)
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 0,08
Solubilidade em água (20 ° C) 8,61
Néon
Número atômico 10
Raio atômico (picômetros) 38
Energia de ionização (KJ / mol) 2080
Densidade (g / dm 3 ) 0,9002
Ponto de ebulição (° C) -245,85
Ponto de fusão (° C) -248,45
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 1,74
Solubilidade em água (20 ° C) 10,5
Argônio
Número atômico 18
Raio atômico (picômetros) 71
Energia de ionização (KJ / mol) 1520
Densidade (g / dm 3 ) 1,7818
Ponto de ebulição (° C) -185,75
Ponto de fusão (° C) -189,55
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 6,52
Solubilidade em água (20 ° C) 33,6
Krypton
Número atômico 36
Raio atômico (picômetros) 88
Energia de ionização (KJ / mol) 1351
Densidade (g / dm 3 ) 3.708
Ponto de ebulição (° C) -151,65
Ponto de fusão (° C) -157,35
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 9,05
Solubilidade em água (20 ° C) 59,4
Xenon
Número atômico 54
Raio atômico (picômetros) 108
Energia de ionização (KJ / mol) 1170
Densidade (g / dm 3 ) 5.851
Ponto de ebulição (° C) -106,55
Ponto de fusão (° C) -111,45
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 12,65
Solubilidade em água (20 ° C) 108,1
Radon
Número atômico 86
Raio atômico (picômetros) 120
Energia de ionização (KJ / mol) 1037
Densidade (g / dm 3 ) 9,97
Ponto de ebulição (° C) -61,65
Ponto de fusão (° C) -70,95
Entalpia de vaporização (KJ / mol) 18,1
Solubilidade em água (20 ° C) 230