O que são gases nobres e para que servem?

O que são gases nobres? Informações cruciais

O que são gases nobres? São conhecidos como gases do grupo hélio (em homenagem ao elemento hélio), ou seja, substâncias voláteis de baixo peso molecular. Se você der uma olhada nos modelos atômicos de gases nobres, notará imediatamente que eles têm uma estrutura muito simples, de um único átomo, e não formam grandes aglomerados ou moléculas. Os gases nobres distinguem-se em primeiro lugar pela leveza e reatividade próxima de zero. Esses elementos estão presentes em um estado elementar no universo. Por outro lado, quantidades relativamente baixas deles estão presentes na Terra; eles são produzidos principalmente em condições de laboratório e em plantas de produção dedicadas. Como podemos obter um gás nobre? Para isso, os técnicos de laboratório utilizam o método de destilação do ar liquefeito. Que gases nobres foram descobertos nos últimos 200 anos? Esta é uma lista curta. Procure por ‘tabela periódica’ em um mecanismo de busca na web e confira a última – 18ª – coluna. O grupo é composto por 6 elementos:

• hélio (He),
• néon (Ne),
• argônio (Ar),
• criptônio (Kr),
• xenônio (Xe) e
• radônio (Rn).

Os elementos acima mencionados podem fazer parte de vários compostos químicos, óxidos e oxiácidos.

Propriedades físicas e químicas dos gases nobres

O que você deve saber sobre as propriedades físicas e químicas dos gases nobres? Sem dúvida, as substâncias pertencem aos elementos mais valorizados e intrigantes conhecidos pelas pessoas. Como o nome sugere, os gases nobres têm um estado físico volátil e são mais leves que o ar. Que características os gases do grupo hélio têm em comum? Os elementos são:

• inodoro e incolor,
• leve,
• extremamente difícil de liquefazer (o ponto de condensação do hélio é -268,93°C!) e
• eles derretem e fervem em baixas temperaturas.

Os gases nobres se dissolvem na água ? Esses elementos são pouco solúveis em meio aquoso. Uma questão notável é a reatividade dos gases do grupo hélio. Os gases nobres são quimicamente ativos ou inativos? Curiosamente, eles não participam de reações químicas com outros elementos (portanto, são quimicamente neutros). Quanto mais pesado for um gás, maior será sua capacidade de reagir com outras moléculas. Por que os gases nobres não são muito ativos quimicamente? Isso se deve ao fato de sua camada de valência conter um conjunto completo de elétrons pareados, o que automaticamente impossibilita a formação de novos pares. A presença de camadas de elétrons completas também explica por que os gases nobres não têm eletronegatividade. Eles são estáveis e não atraem elétrons externos.

Gases nobres e sua configuração eletrônica

A configuração eletrônica é o registro da estrutura atômica de diferentes elementos e o arranjo dos elétrons em suas camadas. Qual é a estrutura dos gases do grupo hélio? Eles têm um diagrama extremamente simplificado da configuração eletrônica – o mais simples é para o hélio: 1s2 (a letra s representa uma subcamada atômica). Xenônio (4d10 5s2 5p6) ou argônio (1s22s22p63s23p6) e os demais gases nobres têm uma estrutura mais complexa com várias camadas e números variados de elétrons.

A densidade dos gases nobres

No que diz respeito às propriedades dos gases, não podemos ignorar sua densidade. O hélio é um gás nobre de menor densidade, que é 0,1785 kg/m³, o que o torna aproximadamente 7 vezes mais leve que o ar! Para comparação: a densidade do argônio é 1,635 kg/m³, do neônio: 0,824 kg/m³, do criptônio: 3,430 kg/m³, do xenônio: 5,396 kg/m³ e do radônio: 9,078 kg/m³. As diferenças de densidade especificadas são bastante altas, contribuindo para uma grande variedade de aplicações de gases nobres.

Cores dos gases nobres – como os gases nobres brilham?

Na Internet você pode encontrar frequentemente perguntas como: Em que cores os gases nobres brilham? O que você precisa saber, no entanto, é que os gases nobres não emitem cores por si mesmos. Eles são incolores, não são? A sombra de um gás aparece devido a pulsos elétricos. Subsequentemente, o hélio produz uma luz amarela brilhante, o neon é laranja e o argônio é azul. Quando exposto à eletricidade, o criptônio fica verde, enquanto o xenônio fica azul, branco ou violeta.

Os gases nobres são inflamáveis e conduzem corrente elétrica?

Uma das principais propriedades químicas dos gases nobres é sua não inflamabilidade e falta de condutividade de energia elétrica. As substâncias voláteis são, portanto, totalmente seguras, mesmo em instalações com alto risco de ignição e/ou incêndio. São grandes condutores de energia térmica; brilham mas não queimam; portanto, são usados para diversos fins em nossa vida diária.

O uso de gases nobres: argônio, hélio e neônio

Os elementos de hélio, argônio e neon fascinam cientistas e investidores desde o século XIX. A humanidade está constantemente buscando possíveis aplicações de gases nobres que só começamos a fazer uso em larga escala no século 20. Você encontra os elementos He, Ar e Ne todos os dias. Eles estão contidos em muitos artigos diferentes que você usa – aqui está uma breve análise de para que os gases nobres são usados:

Hélio

Você provavelmente o associa a balões para crianças flutuando no ar durante feiras paroquiais ou rurais – certamente você está certo em fazê-lo, pois o hélio é vendido como gás para encher balões. Faz os balões coloridos voarem tão alto. O elemento também é usado:

• na produção de misturas respiratórias para mergulhadores profissionais,
• na produção de gás natural,
• em sistemas de refrigeração,
• em processos de soldagem e
• para fornecer elevador para zepelins e dirigíveis de passageiros.

Como o gás mais leve, o hélio também é usado em laboratórios como transportador de várias substâncias. O elemento também é utilizado na indústria para diagnosticar vazamentos em instalações, tanques, etc.

Néon

Quando você pode ouvir: ‘neon’, você pode ver em sua mente um letreiro luminoso de loja ou letreiros luminosos de publicidade na cidade. Não à toa, néon não é apenas o nome de um elemento, é também um tubo de incandescência elétrico (publicitário ou ornamental), feito de tubos coloridos, que é conhecido desde o início do século XX. O que você deve saber sobre as aplicações do neon? Atualmente é usado principalmente para produzir:

• iluminação (lâmpadas, lâmpadas),
• fotodiodos,
• lasers e
• componentes para televisores.

Argônio

O gás argônio foi descoberto no final do século XIX. Atualmente, é usado, por exemplo, na produção de lâmpadas, janelas energeticamente eficientes e semicondutores. Com o argônio, é possível gerar uma atmosfera protetora em diferentes processos tecnológicos, como embalagem ou soldagem. Também é inestimável em laboratórios e cromatografia; é útil nos processos de separação de várias substâncias.

Gases nobres – o uso de xenônio, criptônio e radônio

Os elementos subsequentes no grupo do hélio são: xenônio, criptônio e radônio. Onde esses gases nobres são usados? O uso dos elementos Xe, Kr e Rn na indústria e na medicina é realmente impressionante. Aqui está uma breve visão geral das aplicações desses gases:

• O xenônio é usado na produção de lâmpadas automotivas de xenônio, flashes fotográficos, estroboscópios; na medicina como anestésico e como adjuvante na superação dos efeitos da hipotermia.
• O criptônio é usado principalmente para encher lâmpadas de alta resistência e é útil na produção de tubos incandescentes e unidades de vidro (onde atua como isolante).
• Radon: este gás nobre é usado principalmente em radioterapia (tratamento de câncer).

Cientistas e empresários continuam descobrindo novas propriedades e aplicações dos gases nobres. A pesquisa é conduzida em gases do grupo hélio, que provam ser inestimáveis para medicina e aviação, indústria automotiva e até mesmo para transporte interplanetário! Os gases leves e não reativos têm um enorme potencial e são, sem dúvida, uma das matérias-primas mais promissoras do futuro.

Gases nobres: curiosidades, fatos e mitos

Na era do desenvolvimento científico, nós, como humanidade, gostaríamos de saber tudo sobre os gases nobres, para podermos explorar plenamente suas propriedades. Os gases do grupo hélio que as pessoas conhecem há apenas cerca de cem anos ainda permanecem alguns dos elementos mais misteriosos. Que curiosidades estão relacionadas aos gases nobres? Que fatos e mitos você deve saber sobre gases do grupo hélio? Confira a seguir:

O radônio é cancerígeno.

No grupo do hélio, o radônio é o gás mais pesado e é radioativo. Está naturalmente presente em minerais, solo, água e rochas de onde penetra na atmosfera. O elemento é facilmente inalado nos pulmões humanos, pois suas pequenas quantidades estão presentes em quase todos os edifícios. De acordo com informações disponíveis no site da Inspetoria Sanitária do Estado da Polônia, a concentração permitida de radônio em ambientes fechados é de 300 Bq/m3/ano. Então, onde cresce a probabilidade de contrair câncer de pulmão? Cresce em edifícios mal ventilados, com encanamentos com vazamento ou localizados em áreas geologicamente instáveis ou próximas a rochas contendo urânio.

Oganesson também é classificado no grupo de hélio.

Oganesson (Og) é um dos elementos mais recentes; foi descoberto há 20 anos. O que sabemos sobre isso? A substância foi obtida sinteticamente e tem número atômico 118. Oficialmente, o elemento só foi incluído na tabela periódica em 2016, mas ainda não é totalmente conhecido e estudado. A comunidade científica o classifica provisoriamente como gás nobre e elemento transurânico, ou seja, um elemento radioativo cujo número atômico excede 92.

Hélio – o gás que muda a voz humana

Como é que vários goles de hélio mudam sua voz além do reconhecimento? O hélio faz com que os sons saiam das cordas vocais mais rapidamente. Ao bombear esse gás nobre em seus pulmões, você começa a falar com uma vozinha que lembra a voz de um bebê ou de personagens de desenhos animados. Obviamente, devemos lembrar que o hélio pode ser inofensivo, mas se você o inalar em seus pulmões por muito tempo, poderá ter hipóxia.