QUÍMICA INORGÂNICA TRABALHO DE APRESENTAÇÃO

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ESTUDO GASES NOBRES
“Os gases nobres são elementos químicos estáveis, pouco reativos e com importantes aplicações na sociedade” (Sociedade Brasileira de Química)
GRUPO DE TRABALHO. 
I – Igor Moraes Bezerra Calixto
II – Jaqueline Guimarães Oliveira
III- Mariana Afonso
IV- Rafaela Misseia Cinque de Lima
V- Tais 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS- UFAM
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQ
INTRODUÇÃO – GASES NOBRES
PropriedadesGerais dos Gases Nobres (Grupo 0 da Tabela Periódica de Elementos Químicos)
Gases Nobres: Hélio(Z=2), Neônio(Z=10), Argônio (Z=18),Criptônio(Z=36), Xenônio (Z=54) e Radônio (Z=86).
Altaestabilidade química – Configuração Eletrônica s2/ s2p6.
São gasespraticamente inertes( logo são pouco reativos)
Encontram-se naturalmente sob a formade átomos isolados.
Apresentam forçasde atraçãointeratômicasmuito fracas.
Por consequência,apresentam, em geral, baixo ponto de fusão e ebulição.
Os raios atômicos desses elementos são todos muito reduzidos.
São gases monoatômicos, incolores e inodoros.
Não possuemeletronegatividade e/ou eletropositividade;
Todosos gases nobres são capazes de se difundir através de vidro, borracha, de plásticos e alguns metais.
INTRODUÇÃO – GASES NOBRES
PropriedadesGerais dos Gases Nobres (Grupo 0 da Tabela Periódica de Elementos Químicos)
Gases Nobres: Hélio(Z=2), Neônio(Z=10), Argônio (Z=18),Criptônio(Z=36), Xenônio (Z=54) e Radônio (Z=86).
Possuem estrutura cúbica de corpo centrado.
Asaplicações dos gases nobres estão muito voltadas para a indústria de luminosos e alguns segmentos médicos.
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Abundânciana atmosfera (% em volume)
Hélio – 5,2 x10^-4
Neônio – 1,5 x 10^-3
Argônio – 0,93
Criptônio – 1,1 x 10^-4
Xenônio– 8,7 x 10^-6
Radônio – radioativo (1/2 vida= 3,8 dias)
INTRODUÇÃO – GASES NOBRES
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO HÉLIO 
OcorrênciaNatural
É formado no interior da crosta terrestre, a partir de átomosmais pesados, como o Urânio e o Tório, elementos radioativos.
Os átomos de hélio são muito leves e atingem facilmente a atmosfera, tendendo a se perder no espaço.
Este gás está presente em mínimas quantidades no ar atmosférico, mas é o principal componente em estrelas como o Sol.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO HÉLIO 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO HÉLIO 
Propriedades
O hélio líquido, abaixo de 4,2 K, tem propriedades similares às de um líquido comum, com uma densidade muito baixa (0,13 g/cm3).
Somente a altas pressões (cerca de 25 atmosferas) o hélio forma o sólido.
No intervalo de temperatura entre 4,2 k e 2,19K, recebe o nome de hélio I. Abaixo de 2,19 K, recebe o nome de hélio II e mostra estranhas propriedades.
Possui condutividade térmica cerca de 800 vezes maior que a do cobre..
Apresenta o pontode ebulição mais baixo de todos os elementos conhecidos.
Não étóxico nem explosivo.
Apresenta nível de solubilidade baixo em água.
Aplicações
É utilizado sob a forma gasosa, por ser um gás mais leve que o ar e não inflamável, para encher aeróstatos e dirigíveis.
Também é utilizado em mistura com o O2 nos balões de oxigênio de mergulhadores.
Sob a forma anômala (hélio II) é usado para detecção de escapamentos em instalações de vácuo para manter constante também a pressão em reservatórios de foguetes
Manter em atmosfera inerte superfícies metálicas aquecidas.
Utilizado em tubos luminosos de gases, em reatores nucleares como agente refrigerante.
Cilindro de oxigênio para mergulho.
Utilizadopara ressonâncias magnéticas.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO HÉLIO 
CURIOSIDADE
Ogás hélio distorce a voz porque o som propaga-se em uma velocidade mais rápida nesse gás do que se propaga no ar.
O hélio é um gás muito leve, sendo sete vezes mais leve que o ar.
É por isso que balões cheios de hélio sobem quando os soltamos.
Assim, quando uma pessoa inala o hélio, as ondas vindas das pregas vocais estão impregnadas desse gás e propagam-se muito mais rápido nesse meio, em uma velocidade de 965 m/s, que é três vezes maior que a propagação no ar atmosférico.
Dessa maneira, as ondas sonoras passam a ter uma frequência maior e um menor comprimento de onda (λ), isto é, as cristas das ondas ficam mais próximas e mais altas. Essas são características de um timbre de voz “mais fino”.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO HÉLIO 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO NEÔNIO 
Histórico
O néon foi descoberto por volta de 1898,através dos experimentos de químicos britânicosRamsayeTravers.
Pormeiode uma experiência onde foi destilado o ar liquido, sendo obtida uma substancia rica em hélio e um novo gás ao qual deram o nome de néon (que significa novo), sendo retirados os traços de oxigênio e nitrogênio por processos químicos gasosos.
OcorrênciaNatural
É o quarto elemento mais abundante do universo.
Éencontrado na forma de gás monoatômico. É encontrado no ar atmosférico.
Éobtido a partir da separação de oxigênio.
O neônio natural é uma mistura de três isótopos estáveis: Neônio-20 (90,02%), Ne-21 (0,26%) e Ne-22 (8,82%) e existe em uma quantidade muito pequena na atmosfera (18,18ppm/volume).
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO NEÔNIO 
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FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO NEÔNIO 
Propriedades
Apresenta-secomo um gás monoatômico incolor, inodoro, inerte, não inflamável e não tóxico.
A diferença entreseus pontos de fusão e de ebulição é de pouco mais de 2,5ºC(-248,67ºC e -246,048ºC, respectivamente).
O neônio está presente na atmosfera na proporçãode aproximadamente 1 parte para 65.000 partes de ar.
Para isolá-lo, é precisosubmeter o ar liquefeito a uma destilação fracionada.
Oneônio, de número atômico 10, apresenta-se no estado gasoso na temperatura ambiente.
Aplicações
Utilizado para construção de anúncios luminosos,pela agradável luz vermelho-alaranjado que emite quando atravessado por uma corrente elétrica.
Produção de laser.
Utilizado em sinalizadores luminosos de advertência.
Usado em tubos de imagem de televisores e detectores de íons para laboratórios.
Tambémutiliza-se o neônio em válvulas estabilizadoras de tensão.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO NEÔNIO 
b
Histórico
1785 – Cavendish analisoua composição do ar e observou a presença de um gás, que possuía propriedades parecidas com o nitrogênio, porém apresentava densidade maior e não sofria reação química.
Sabendodisso, suspeitou-se que foi descoberto um novo elemento, que então foi chamado de argônio ouárgon.
1894 – Os cientistas Rayleigh e Ramsey, partindo da hipótese de Cavendish isolaram o argônio a partir da destilação fracionada do ar líquido.
Em virtude de o elemento ser inerte e mais denso que o N, seu nome é originado da palavragraga“Argos”, que significa preguiçoso ou desleixado.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO ARGÔNIO 
OcorrênciaNatural
É o terceiro gás em abundância na atmosfera, com cerca de 1% de volume,atrás apenas do nitrogênio e oxigênio.
Alémdisso, éo gás nobre mais abundante encontrado na atmosfera.
O ar é a única fonte conhecida para extração de argônio.
É obtido pela destilação fracionada de ar líquido.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO ARGÔNIO 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
ESTUDO DO ARGÔNIO
Propriedades
Éinodoro, incolor e inerte.
Além disso, sabe-se que o argônio é um composto que apresenta uma inércia química, não formando composto estáveis à temperatura ambiente.
Possui número atômico 18, massa atômica relativa39,95 u.
Oponto de fusão deste elemento é -189,34ºC e o seu ponto de ebulição vale -185,84ºC
Onúmero de oxidação é 0, mas em condições controladas sobfotólisereage com o flúor, formando fluoreto de argônio, descoberto pelo químico sueco, HelmutDurrenmatt.
O argônioé 0,5 vezes mais pesado em relação ao nitrogênio.
Aplicações
Utilizado em câmeras de gásinerte
Usa-seem enchimento de lâmpadas incandescentes.
Gás de proteção contraação oxidante do ar.
Laser para clareamento dental
Produçãode aço.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO ARGÔNIO 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO CRIPTÔNIO
Histórico
1) 1898 – O criptôniofoi descoberto
por WilliamRamsaye MorrisTravers, na Inglaterra.
2) O criptônio foi identificado graças a destilação fracionada de ar líquido, sendo que a fração do ar líquido contendo o elemento foi identificadaespectroscopicamentedevido à presença de linhas amarela e vermelho-alaranjado desconhecida em outros elementos.
OcorrênciaNatural
Basicamente,pode-se encontrar criptônio em regiões diferenciadas, entre elas estão as que contém montanhas vulcânicas.
O gás criptônio pode ser extraído dos gases vulcânicos e das águas termais.
A concentração do criptônio na atmosfera terrestre é de cerca de 1p.p.m. Em outros planetas, como Marte, o elemento criptônio é encontrado na ordem de 0,3p.p.m.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO CRIPTÔNIO
Propriedades
 Basicamente, ocrítponé um gás nobre, inodoro, insípido, de pouca reatividade, caracterizado por um espectro de linhas verde evermelho-alaranjada.
Éum dos produtos da fissão nuclear do urânio(U), sendo o crípton sólido branco, de estrutura cristalina cúbica centrada nas faces, semelhante aos demais gases nobres.
Número atômico igual a 36, peso atômico 83.80, a configuração eletrônica [Ar]4s23d104p6,a massa específica do gás(15ºC e 1atm) 3,55 kg/m3, o ponto de fusão -157,36ºC, o ponto de ebulição 153,22ºC, a pressão crítica de 5502 KPa e a estrutura cristalina cúbica de face centrada.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO CRIPTÔNIO
Aplicações
Utilizado em lâmpadas de flash de câmeras de alta velocidade.
Usado emlâmpadas fluorescentes e lasers.
O laser de crípton é usado em medicina para cirurgia da retina do olho.
Lâmpadas incandescentesde filamento de tungstênio de projetores cinematográficos.
O isótopo Kr(85) pode ser usado para detectar vazamentos em recipientes selados, através da radiação emitida pelos átomos que escapam.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO CRIPTÔNIO
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO CRIPTÔNIO
EFEITOS SOBREO HOMEM E TOXICIDADE
O criptônionão é tóxico.
A NBR 15 considera o produto como asfixiante simples e não impõe limites de exposição, entretanto, no ambiente de trabalho, deve-se garantir que a concentração de oxigênio esteja abaixo deste valor, sendo taxas acima consideradas de risco grave e iminente.
Em caso de grande exposição do produto, o mesmo pode causar asfixia e neste caso os principais sintomas são: náuseas, pressão na testa e nos olhos, podendo ainda causar perda de consciência e morte.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO XENÔNIO
Histórico
1898 – Seus descobridores foram WilliamRamsaye MorrisTravers,na Inglaterra,otendo-ocom a evaporação dos resíduos de ar líquido.
1962 – NeilBarlett, que estudava PtF6, observou a reação deste composto com o xenônio formando vários compostos, sendo constatado posteriormente por outros cientistas.
Estes compostos tratavam-se de fluoretos de xenôniostodos estáveis (XeF2-XeF4-XeF6).
OcorrênciaNatural
O xenônio é o gás mais escasso na atmosfera terrestre, apresenta concentração de 1 parte por 20 milhões.
É encontrado naturalmente nos gases emitidos por alguns mananciais naturais.
É obtido comercialmente por extração nos resíduos do ar líquido.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO XENÔNIO
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO XENÔNIO
Propriedades
Número atômico 54, estado físico gasoso( a 25ºC),densidade de 5,59gcm^-3.
Possuitemperatura de fusão(-11,8ºC) e temperatura de ebulição (-108,13ºC).
O gás xenônio não é considerado tóxico e pode ser conservado em recipiente de vidro convencional e selado há temperatura ambiente. 
Aplicações
Utilizado em lâmpadas excitantes de lasers de rubi, lâmpadasestroboscópicase bactericidas.
Osperxenatos, em química analítica, como agente oxidante e lâmpadas ultravioletas: luz para bronzeamento.
Além disso, naobtenção dos displays de plasma para os modernostelevidores.
Usadocomo anestésico em anestesia geral.
O elemento dá origem a íons de Xenôniousados na projeção de foguetes espaciais.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO XENÔNIO
PRECAUÇÕES
O gás pode ser armazenado com segurança em recipientes convencionais de vidro selados a temperatura e pressão ambiente.
O xenônio não é tóxico, porém vários de seus compostos são altamente tóxicos devido as suas fortes propriedades de oxidação.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO XENÔNIO
b
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO RADÔNIO
Histórico
1899 – R.B.Ownese ErnestRutherforestudaram o elementotório (Th), devido o fato de que seu efeito radioativo diminuía quando exposto ao ar, chegando à conclusão que este emitia uma espécie de nuvem radioativa que na época ficou conhecida como “emanação de tório”.
Assim, sua radioatividade natural diminuía.
1900 –F.E.Dornverificouque a mesma emanação ocorria com o rádio, sendo este cientista o responsável pela descoberta do radônio.
1903 –DebierneeF.Gieselidentificaram o mesmo aspecto no actínio.
OcorrênciaNatural
O radônio está sempre presente na atmosfera onde há depósitos minerais de rádio.
É obtido principalmente da desintegração de elementos radioativos.
O radônio é um elemento radioativo de vida curta, que se transforma rapidamente em polônio.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO RADÔNIO
Propriedades
Número atômico 86, estado físico gasoso ( a 25ºC).
Possuitemperatura de fusão(-71ºC) e ebulição (-62ºC).
O radônio é um elemento que apresenta três isótopos de curta duração; o mais longo, derivado do urânio (a derivação do urânio da origem ao rádio que emana o radônio) que dura aproximadamente três dias, a atmosfera terrestre apresenta traços do radônio que se desprendem da Terra sendo um elemento raro em nosso planeta.
O radônio apresenta pouco poder de penetração, que não é capaz de atravessar a nossa pele, mas pode ser inalado, e quando isso acontece esta falta de poder de penetração faz com o radônio não consiga sair do nosso corpo.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO RADÔNIO
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO RADÔNIO
Aplicações
É utilizado principalmente em sismógrafos e para determinar a idade das rochas.
O radônio é produzido para uso terapêutico em alguns hospitais e usado medicinalmente em aparelhos de radiografia.
Orádontem sido aplicado como fonte de radiação emcanceroterapia, oferecendo algumas vantagens sobre o rádio.
Utiliza-se também como indicador radioativo para a detecção de fugas de gases e na medida da velocidade de escoamento de fluidos.
PRECAUÇÕES
Quando existe una concentração considerável derádonno ambiente, este gás incorpora-se aos pulmões por inalação.
Esta incorporação supõe uma contaminação radioativa.
As partículas alfa emitidas pelorádonsão altamente ionizantes, mas tem pouco poder de penetração, tão pouco que não são capazes de atravessar a nossa pele ou uma simples mascarilha.
No entanto, ao inalar o gás, esse escasso poder de penetração converte-se num problema, já que as partículas não conseguem escapar de nosso corpo, e depositam toda sua energia nele, podendo ocasionar lesões ou patologias de gravidade diversa, de acordo com a quantidade derádoninalado.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
ESTUDO DO RADÔNIO
REFERÊNCIAS 
I) ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p
II) BASSET, Jennifer et al. Vogel: análise química quantitativa. 6 ed. LTC, 2002.
III) BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005.
IV)CLAYDEN, Jonathan et al. Organic Chemistry. IE - Oxford, 2000.
V) CAMPBELL, Mary K. Bioquímica. 3 ed. Artmed, 2001.
VI) FELTRE, Ricardo. Fundamentos de Química: vol. único. 4ª.ed. São Paulo: Moderna, 2005. 700 p.