Los gases nobles, también llamados inertes, son elementos químicos que conforman el grupo 18 (VIIIA) de la Tabla Periódica, los cuales tienen varias características comunes; la que más se destaca es su baja reactividad, es decir, que es muy difícil que formen compuestos y estructuras moleculares complejas.
En condiciones normales de temperatura y presión, estos gases se presentan en la atmósfera en diversas proporciones y son monoatómicos incoloros, insípidos e inodoros. Debido a su baja reactividad, pueden ser utilizados en la industria y producirse artificialmente.
Historia de los gases nobles
En su mayoría, los gases nobles fueron descubiertos por Pierre Janssen y Joseph Norman Lockyer a principios del siglo XIX, cuando demostraron la presencia de helio en el sol. Luego empezaron a examinar el aire de la atmósfera donde hallaron kriptón, neón y argón.
A finales de ese siglo, Lord Rayleigh y William Ramsay recibieron el Premio Nobel de Física y Química tras la postulación de la existencia de gases nobles. Gracias a ellos, en el siglo XX, estos gases fueron producidos de manera masiva e industrial a medida que aparecían más usos y propiedades.
Ejemplos de gases nobles
Existen 7 gases nobles:
- Helio (He): se trata del segundo elemento más presente en el universo, ya que se produce por la fusión de hidrógeno en las estrellas. Sus características más representativas son que es más liviano que el aire, por lo cual tiende a subir y que es capaz de alterar la voz humana haciéndola más aguda.
- Neón (Ne): otro gas muy presente en el universo y responsable de darle tonos rojizos a las lámparas fluorescentes. Su uso principal está en los tubos de luz y televisores.
- Argón (Ar): uno de los más comunes en la atmósfera y se utiliza mayormente como aislante industrial y en la obtención de láseres.
- Kriptón (Kr): es uno de los pocos gases nobles que reaccionan con otros elementos de fuerte electronegatividad, especialmente con el flúor. Tiene una luminosidad verde y anaranjada muy brillante que lo caracteriza. Además, posee seis isótopos estables y diecisiete radiactivos.
- Xenón (Xe): uno de los gases más pesados y el menos presente en la superficie de la Tierra. Fue el primero de los gases nobles en sintetizarse de manera artifial.
- Radón (Rn): se obtiene tras la desintegración del radio-226 o el actinio, lo que lo convierte en un gas noble pero radioactivo cuyo isótopo más estable es el 222Rn, éste tiene una vida media de casi 4 días y luego se desintegra en polonio-218.
- Oganesón (Og): uno de los más recientes en ser descubiertos, puesto que recién en 2006 surgieron informes de su presencia. También recibe los nombres de eka-radón, Ununoctio (Uuo) o elemento 118.
¿Por qué se llaman gases nobles?
Este nombre les fue dado en 1898 por Hugo Erdmann. Anteriormente se lo denominaba gases inertes o gases raros, puesto que se los consideraba químicamente pasivos y escasos en el universo. Ambos postulados fueron refutados por Erdmann, que los bautizó como Edelgas en alemán y cuya traducción es “gases nobles”.
Este término viene de los “metales nobles”, como el oro, que también suelen ser poco reactivos y no forman compuestos químicos.
Configuración electrónica de los gases nobles
Esta poca reactividad de los gases nobles se explica por su configuración electrónica, según la cual la capa de valencia siempre se encuentra completa, por lo que no cede ni acepta electrones. Esto los hace muy estables por sí mismos y poco receptivos a participar en reacciones químicas.
Reactividad de los gases nobles
El helio y el neón son los gases más inertes de todos, de hecho hasta el día de hoy no existen compuestos naturales del neón.
El argón, el kriptón, el xenón y el radón son los siguientes en la lista, puesto que existen algunas veces en las que forman compuestos como por ejemplo el xenón y el radón, que pueden formar compuestos con el flúor y el oxígeno, como el hexafluoruro de kriptón (KrF6) o el ácido xénico (H2XeO4).
El kriptón puede asociarse con el nitrógeno y el oxígeno de manera estable sólo entre los -60 y -90 °C, respectivamente.
Usos de los gases nobles
Los usos más frecuentes son como aislantes y, una vez licuados, refrigerantes, ideales para la industria debido a su baja reactividad.
Debido a su liviandad, el helio reduce el efecto narcótico del “mal de profundidad”, por lo cual se lo mezcla con otros gases para ser respirado por buzos y astronautas. También es un reemplazo del hidrógeno en globos inflables o dirigibles.
En iluminación suelen usarse el neón, xenón y kriptón que extienden la duración de las lámparas y les otorgan colores específicos. Asimismo se los utilitza en salud e industria para fabricar láseres.
Propiedades físicas de los gases nobles
En condiciones puntuales de presión y temperatura, estos gases pueden licuarse y solidificarse, pero tienen puntos de fusión y ebullición muy bajos. De hecho, el helio es el único elemento con superfluidez, ya que posee los menores puntos de fusión y ebullición conocidos. Tampoco se solidifica a bajas temperaturas, sino ante determinadas condiciones de presión.
También hemos dicho que, salvo el radón que es radioactivo, todos los demás gases nobles poseen isotopos estables.
Abundancia de los gases nobles
A medida que baja su número atómico y se vuelven más livianos, más abundan los gases nobles en el universo. Nuestro amigo el helio es uno de los más abundantes y su presencia sube a la vez que las estrellas producen fusión de hidrógeno.
El aire que respiramos, además de oxígeno, presenta neón, argón, xenón y kriptón, los cuales pueden separarse por medio de la licuefacción y destilación fraccionada. El radón es más escaso y sólo aparece tras la desintegración del radio y otros materiales radiactivos.
Peligrosidad de los gases nobles
En sí mismos estos gases no son tóxicos, pero pueden ser peligrosos para la vida puesto que tienen un potencial asfixiante al estar presentes en el aire que respiramos en mayor medida que el oxígeno.
Los gases nobles radiactivos, como radón, oganesón y algunos isótopos del kriptón, sí se interpretan como una posible amenaza para la salud del ser humano, ya que está comprobado que son cancerígenos.
