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Entre os gases nobres, o argônio é o que está presente em maior quantidade (0,93%). neônio, usado em letreiros luminosos (é conhecido como gás néon); xenônio, usado em lâmpadas de flash de máquinas fotográficas; hélio, um gás de pequena densidade, usado em certos tipos de bexiga e balões dirigíveis; radônio, um gás radiativo, que, por isso é perigoso, em determinadas concentrações, para os seres vivos. O que são gases nobres? São gases que dificilmente se combinam com outras substâncias, correspondendo a menos de 1% do ar. Constituídos por átomos livres, recebem o nome de monoatômicos, não são encontrado em forma molecular, combinado com outro átomo do mesmo elemento. Eles não são utilizados pelo organismo dos seres vivos, entram e saem inalterados durante a respiração. O termo nobre provém de uma analogia feita por seus estudiosos referente à primeira descoberta no século XVIII, pois naquela época a nobreza era reclusa evitando pessoas comuns. Após sua descoberta, os estudiosos perceberam que estes gases não eram combinados com outros elementos químicos e cunharam o termo. Tal fato se explica pela baixa reatividade ocasionada pela baixa afinidade eletrônica e alta energia de ionização. “Gases nobres têm configurações eletrônicas muito estáveis, são excepcionalmente inativos. (Brown, T., 2009)" Isso ocorre devido os elementos da família 18 possuírem configuração eletrônica da camada de valência estável igual a ns2np6, dando oito elétrons. A exceção é o elemento Hélio, que possui configuração ns2. Com as camadas de valência preenchidas, resulta aos gases nobres terem afinidade eletrônica baixa. Também possuem maiores energias de ionização, esta ligada diretamente ao raio atômico que, em gases nobres, o diâmetro entre a última camada de valência ao núcleo do átomo é menor, consequentemente à medida que aumenta o período da família 8A, isto é, descendo a Tabela Periódica, a energia de ionização diminui. Hélio (He) Neônio (Ne) Argônio (Ar) Criptônio (Kr) Xenônio (Xe) Radônio (Rn) Os elementos químicos dessa família são: História Ao longo da história, vários gases foram sendo descobertos, sendo o primeiro gás nobre identificado em 1868 com o exame da cromosfera do Sol, recebendo o nome de Hélio; em 1895 foi descoberto o argônio por meio de exame de densidade dos gases que compõem a atmosfera; em 1898 quatro novos gases nobres foram identificados: Criptônio, Radônio, Neônio e Xenônio. Os gases nobres com sua característica de baixa reatividade ajudaram na elucidação da estrutura eletrônica da matéria, pois os cientistas até então tentavam preparar compostos com estes gases, mas não obtiveram sucesso. Sendo assim, em 1916, Gilbert Lewis propôs a Regra do Octeto, que é enunciada como um octeto de oito elétrons na camada de valência é a configuração mais estável para qualquer átomo pois não causava reatividade com outros elementos. Fazendo uma analise mais detalhada, percebemos que os gases nobres, com exceção do Hélio, possuem configuração ns2np6, exatamente 8 elétrons em sua camada de valência. Logo, a regra do octeto simbolicamente postula que os elementos químicos para adquirirem estabilidade e não reagirem precisa ter sua última camada com configuração de um gás nobre. Pensava-se que os gases nobres fossem compostos inertes, ou seja, não reagiam com nenhum outro tipo de elemento. No entanto, no ano de 1962 foi sintetizado o primeiro composto conhecido contendo um gás nobre pela reação entre o Xenônio, Xe, e o composto de Flúor PtF6, resultando em compostos moleculares do tipo XeF2, XeF4 e XeF6. Gases Nobres Professor Jackson Ryller https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/gas-nobre-helio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/gas-neonio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/gas-argonio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/gas-criptonio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/xenonio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/radonio.htm https://www.todoestudo.com.br/quimica/regra-do-octeto Propriedades físicas e químicas Os gases nobres possuem pontos de fusão e ebulição muito baixos, devido sua fraca força interatômica. Em condições normais de temperatura e pressão, são elementos gasosos. Descendo pela Tabela Periódica na família 8A, o raio atômico dos elementos vai aumentando devido ao número de elétrons que também aumenta. Uma consequência observável do aumento do raio atômico é a energia de ionização, em elementos mais na base da família 8A como Xenônio e Criptônio é mais fácil arrancar um elétron de sua última camada de valência devido ao aumento do raio atômico, por isso os cientistas conseguiram sintetizar elementos como XeF4. Aplicações dos gases nobres Aplicações do gás Hélio O nome Hélio vem de Helios, deus do Sol na mitologia grega, pois o elemento foi descoberto primeiramente na atmosfera do Sol, antes de ser encontrado aqui na Terra. Possui os pontos de fusão e ebulição mais baixos de todos os elementos químicos, e é o segundo elemento mais leve e mais abundante no Universo, após o Hidrogênio. Na atmosfera terrestre está presente em concentrações muito baixas, da ordem de 0,0005% apenas. O gás hélio encontra diversos usos, tais como mistura de gases para cilindros de mergulho, o que ajuda a evitar problemas como a narcose por nitrogênio (doença da descompressão) em mergulhadores de profundidade. Aplicações do gás Neônio Cerca de 0,0018% da atmosfera terrestre é formada por neônio (ou néon), porém este gás é o 5° elemento mais abundante no Universo, logo atrás do carbono. Seu principal uso é na fabricação de tubos de descarga e sinais luminosos (luminosos de neon). Um tubo contendo o gás é percorrido por uma corrente elétrica, fazendo com que o elemento emita uma luz bem característica, de cor vermelho alaranjada. Também é empregado na fabricação de lasers, geralmente em conjunto com o gás hélio. Aplicações do gás Argônio O argônio é o gás nobre mais abundante na atmosfera terrestre, sendo o terceiro gás em termos percentuais, mais comum que o gás carbônico. Em torno de 0,93% da atmosfera da Terra é gás argônio. A maior parte desse argônio é oriunda do decaimento radioativo de isótopos de potássio na crosta terrestre. É amplamente empregado em soldas de arco, para criar uma atmosfera inerte sem oxigênio ao redor do ponto de soldagem, protegendo-o contra oxidação enquanto solidifica. Professor Jackson Ryller Na figura abaixo, temos as cores dos gases nobres quando são submetidos à descarga elétrica, fazendo com que ocorram transições eletrônicas tendo, consequentemente, emissão de cores em diferentes comprimentos de onda. Emissão dos gases nobres sob descarga elétrica (Retirado de Wikicomons). Ilustração: Reprodução Aplicações do gás Criptônio O nome criptônio vem da palavra grega kryptos*, que significa “oculto, escondido”, e ele compõe em torno de 0,0001% da atmosfera terrestre. É usado na fabricação de flashes fotográficos e faróis, assim como o criptônio, e também em sinais luminosos, neste caso emitindo uma luz verde brilhante. Aplicações do gás Xenônio O xenônio é um gás bastante raro, encontrado em concentrações de cerca de 0,0000087% na atmosfera. É empregado na fabricação de flashes fotográficos e luzes estroboscópicas, emitindo um brilho intenso ao ser percorrido por corrente elétrica dentro de um tubo selado. Aplicações do gás Radônio O radônio é um gás radioativo, encontrado em quantidades diminutas na atmosfera. Seu isótopo mais estável, o Rn-222 tem uma meia-vida de apenas 3,8 dias, o que torna esse elemento muito raro. É formado naturalmente de forma direta por decaimento radioativo do elemento Rádio e pelo decaimento de outros elementos, com o Urânio e o Tório. Por ser um elemento gasoso, pode ser inalado facilmente, podendo ocasionar graves problemas de saúde por ser radioativo. De acordo com o EPA (Agência de Proteção Ambiental dos EUA), o radônio é a segunda causa mais frequente de câncer de pulmão, logo após o cigarro, causando em torno de 21.000 mortes por ano só nos EUA. Oganessônio O elemento Oganessônio é naverdade um metal, porém pertence à família dos gases nobres devido à sua localização na tabela periódica. Trata-se um elemento criado artificialmente, em minúsculas quantidades (poucos átomos apenas), e tem o maior número atômico (118) e número de massa (294) de todos os elementos químicos conhecidos. O nome Oganessônio é uma homenagem ao cientista russo Yuri Oganessian, e seu único uso atual é em pesquisas. XeO3 XeO4 AuXe4+2 Estabilidade atômica (inércia química) Os átomos de gases nobres são denominados estáveis por não apresentarem a necessidade de associar-se a outro átomo de um elemento diferente, ou seja, os gases nobres dificilmente formam substâncias químicas compostas. Isso acontece apenas em condições laboratoriais específicas. Em razão dessa estabilidade, foi atribuída aos gases nobres a teoria do octeto, na qual um átomo somente pode ser considerado estável ou quimicamente inerte se ele apresentar dois ou oito elétrons em sua camada de valência, já que o hélio apresenta dois elétrons na camada de valência e todos os outros gases nobres apresentam oito elétrons nessa camada. Mesmo sendo estáveis, cientistas conseguiram originar substâncias e íons a partir de gases nobres. Os únicos gases nobres que ainda não formaram substâncias estáveis em laboratório foram o Hélio e o Neônio (apenas formam grupos que se decompõem muito rapidamente por serem muito estáveis). Alguns exemplos de substâncias originadas a partir de gases nobres são: Estado físico Em condições naturais de temperatura e pressão, ou seja, a 25 oC e 1 atm, os elementos da família VIII A somente são encontrados no estado físico gasoso, pois apresentam um baixo ponto de ebulição. Ocorrência na natureza Os gases nobres, de uma forma geral, estão presentes na atmosfera terrestre. A quantidade de cada um deles na atmosfera não é grande, pois, de todos os gases que compõem a atmosfera terrestre, eles constituem apenas 0,91%. O mais comum é o gás argônio. Professor Jackson Ryller http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/curso-de-eletronica/curso-de-eletronica-corrente-eletrica/ https://www.epa.gov/radon/health-risk-radon BROWN, T., LEMAY, E., BURSTEN, B., Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005. ATKINS, P.W., JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. Emsley, J. Nature´s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. 1ª Edição. 2001. Oxford University Press Enghag, P. Encyclopedia of the Elements. 1ª ed. 2004. Wiley-VCH Gray, T. The Elements – A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. 1ª Edição. 2009. Black Dog & Leventhal Publishers. Green, D. The Periodic Table in Minutes: The elements and their chemistry explained in an instant. 1ª Edição. 2016. Ed. Quercus Jackson, T.; Challoner, J. The Periodic Table Book – A Visual Encyclopedia of the Elements. 1ª Ed. 2017. Dorling Kindersley Ltd. BENÍCIO, Douglas. Gases nobres. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/gases-nobres. Acesso em: 12 de May de 2022. Como referenciar: "Os Gases Nobres" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 20/05/2022 às 00:07. Disponível na Internet em https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Ar/Ar2.php Referências:
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