Gases inertes

Gases inertes são aqueles elementos que têm pouca ou nenhuma reatividade química sob determinadas condições de temperatura ou pressão

O que são gases inertes?

O gases inertes, Também conhecidos como gases raros ou nobres, eles são aqueles que não têm uma reatividade apreciável. A palavra 'inerte' significa que os átomos desses gases não são capazes de formar um número considerado de compostos e, alguns deles, como o hélio, não reagem.

Assim, em um espaço ocupado por átomos de gases inertes, eles reagirão com átomos muito específicos, independentemente das condições de pressão ou temperatura às quais são submetidos. Na tabela periódica, eles compõem o Grupo VIIIA ou 18, chamados Noble Gas Group.

Cada um dos gases nobres é capaz de brilhar com suas próprias cores através da incidência de eletricidade.

Gases inertes podem ser encontrados na atmosfera, embora em diferentes proporções. Argônio, por exemplo, tem uma concentração de 0.93% do ar, enquanto o néon de 0.0015%.

Outros gases inertes emanam do sol e alcançam a terra, ou são gerados em suas fundações rochosas, sendo encontradas como produtos radioativos.

Características de gases inertes

Os gases inertes variam dependendo de seus arbustos atômicos. No entanto, todos apresentam uma série de características definidas pelas estruturas eletrônicas de seus átomos.

Camadas completas de Valência

Em turnê em qualquer período da tabela periódica da esquerda para a direita, os elétrons ocupam os orbitais disponíveis para uma camada eletrônica n. Uma vez que os orbitais são preenchidos, seguidos pelo D (a partir do quarto período) e depois os orbitais p.

O bloco P é caracterizado por ter configuração eletrônica NSNP, dando origem a um número máximo de oito elétrons, chamado Octeto de Valencia, NS²NP⁶.

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Os elementos que apresentam esta camada completa estão localizados no final do direito da tabela periódica: os elementos do Grupo 18, os de gases nobres.

Portanto, todos os gases inertes têm camadas de valência total com a configuração de ns²NP⁶. Assim, variando o número de n Cada um dos gases inertes é obtido.

A única exceção a essa característica é o hélio, cujo n= 1 e falta como conseqüência do orbital para esse nível de energia. Assim, a configuração eletrônica de hélio é 1s² E não tem um octeto de Valência, mas dois elétrons.

Interagir através das forças de Londres

Átomos de gases nobres podem ser visualizados como esferas isoladas com muito pouca tendência a reagir.

Tendo suas camadas de valência total, elas não precisam aceitar elétrons para formar links e também ter uma distribuição eletrônica homogênea. Portanto, eles não formam links ou entre si (ao contrário do oxigênio, ou₂, O = o).

Sendo átomos, eles não podem interagir entre si através das forças dipolo-dipolo. Para que a única força que possa ser mantida junto com dois átomos de gase inerte são as forças de Londres ou a dispersão.

Isso ocorre porque, mesmo que seja esferas com distribuição eletrônica homogênea, seus elétrons podem causar dipolo instantâneo muito curto; o suficiente para polarizar um átomo vizinho de gás inerte.

Assim, dois átomos B se atraem e, por um tempo muito curto, formam um torque BB (não um link B-B).

Pontos muito baixos de fusão e ebulição

Como resultado das fracas forças de Londres que mantêm seus átomos juntos, eles mal podem interagir para se mostrar como gases incolores.

Para se condensar em uma fase líquida, eles exigem temperaturas muito baixas, para forçar seus átomos a "desacelerar" e durar as interações BBB mais.

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Isso também pode ser alcançado aumentando a pressão. Ao fazer isso, seus átomos são forçados a colidir maiores velocidades entre si, forçando -os a se condensar em líquidos com propriedades muito interessantes.

Se a pressão for muito alta (dezenas de vezes maior que a atmosférica) e a temperatura muito baixa, os gases nobres podem até ir para a fase sólida. Assim, os gases inertes podem existir nas três fases principais da matéria (sólido-líquido-gás).

No entanto, as condições necessárias para essa demanda, tecnologia e métodos trabalhosos.

Energias de ionização

Gases nobres têm energias de ionização muito alta; O mais alto de todos os elementos da tabela periódica. Porque? Pelo motivo de seu primeiro recurso: uma camada de valência completa.

Tendo o Octeto de Valencia ns²NP⁶, Refazendo um elétron para um orbital P e se tornando um íon B⁺ Configuração eletrônica NS²NP⁵, requer muita energia. Tanto, que a primeira energia de ionização i¹ Para esses gases, tem valores que excedem 1.000 kJ/mol.

Links fortes

Nem todos os gases inertes pertencem ao grupo 18 da tabela periódica. Alguns deles simplesmente formam links suficientes o suficiente e estáveis ​​que não podem ser facilmente quebrados.

Duas moléculas enquadram esse tipo de gases inertes: o de nitrogênio, n₂, e o de dióxido de carbono, CO₂.

O nitrogênio é caracterizado por ter uma ligação tripla muito forte, N≡N, que não pode ser quebrada sem condições de energia extrema; Por exemplo, aqueles desencadeados por raios elétricos. Enquanto o co₂ Possui duas ligações duplas, o = C = O, e é o produto de todas as reações de combustão com excesso de oxigênio.

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Exemplos de gases inertes

Ao aplicar eletricidade, cada um dos gases inertes é capaz de brilhar com suas próprias cores

Hélio

Designado com as letras, é o elemento mais abundante do universo após o hidrogênio. Forma ao redor do quinto da missa das estrelas e do sol.

Na Terra, pode ser encontrado em reservatórios de gás natural, localizados nos Estados Unidos e a leste da Europa.

Neon, Argon, Kripton, Xenon, Radon

O restante dos gases nobres do Grupo 18 são NE, AR, KR, XE e RN (Neon, Argon, Krpton, Xenon e Radon).

De todos eles, o argônio é o mais abundante na crosta terrestre (o 0.93% do ar que respiramos é o argônio), enquanto o radônio é de longe o produto mais escasso da decadência radioativa de urânio e tório. 

Portanto, o radônio é encontrado em várias terras com esses elementos radioativos, mesmo que estejam em grandes profundidades no subsolo.

Como esses elementos são inertes, eles são muito úteis para deslocar oxigênio e água do meio ambiente; Dessa forma, eles garantem que não intervêm em certas reações em que os produtos finais se alteram. Argon encontra muito uso para esse fim.

Eles também são usados ​​como fontes luminosas (luzes de neon, lanternas de veículos, raios a laser, etc.).

Referências

1. Cynthia Shonberg. (2018). Gás inerte: definição, tipos e exames. Recuperado de: estudo.com
2. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. Nos elementos do grupo 18 (quarta edição). Mc Graw Hill.
3. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8ª ed.). Cengage Learning, P. 879-881.
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