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GASES NOBLES

Realizado por Estudiantes Ingeniería Ambiental
by

aura rojas

on 10 May 2013

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Transcript of GASES NOBLES

Gases Nobles HISTORIA HISTORIA clasificación Propiedades físicas y atómicas HELIO Descripción General Los gases nobles se ubican en el grupo VIIIA en la tabla periódica de los elementos químicos. Los gases nobles se caracterizan ya que presentan propiedades químicas muy similares. La primera indicación de la existencia de los gases nobles fue divulgada por el químico ingles Cavendish, en 1784. Estas predicciones resultaron bastante acertadas, aunque predicciones posteriores sobre el XeF8 hicieron notar que no sólo sería inestable termodinámicamente, sino también cinemáticamente y en el año 2006 todavía no se había obtenido.
Los gases nobles más pesados tienen más capas de electrones que los más livianos. Esta característica hace que los electrones más externos experimenten un efecto escudo por la acción de los electrones internos, y puedan entonces ser ionizados con mayor facilidad, ya que la atracción que reciben de las cargas positivas del núcleo es más débil. Eso hace que la energía de ionización sea suficientemente baja para formar compuestos estables con elementos más electronegativos, como el flúor y el oxígeno.
En 1895 Lord Rayleigh informó del descubrimiento de un nuevo elemento gaseoso, llamado argón, que resultaba ser químicamente inerte. Este elemento no encajaba en ninguno de los grupos conocidos de la tabla periódica.





http://goo.gl/UxCyQ

En 1898, William Ramsey sugirió que el argón se colocara entre el cloro y el potasio en una familia con el helio, a pesar del hecho de que el peso atómico del argón era mayor que el del potasio. Este grupo fue llamado "grupo cero" debido a la valencia cero de estos elementos. Ramsey predijo con precisión el descubrimiento futuro del neón y sus propiedades. Cuentan con fuerzas intermoleculares muy débiles y, por lo tanto, tienen puntos de fusión y de ebullición muy bajos. Todos ellos son gases monoatómicos bajo condiciones estándar, incluyendo aquellos que tienen masas atómicas mayores que algunos elementos que se encuentran normalmente en estado sólido. Esta familia incluye al helio (He), neón (Ne),
argón (Ar), criptón (Kr), xenón (Xe) y radón (Rn). En todos los gases nobles las capas externas s y p están completas (excepto el helio, que no tiene capa p), y por lo tanto no forman compuestos químicos con facilidad. Su elevada energía de ionización y su baja afinidad electrónica, cercana a cero, hicieron que en un principio no se les considerara reactivos. Antiguamente se creía que los gases nobles no podían formar compuestos a causa de su
configuración electrónica en capas cerradas, que los hacen muy estables químicamente y no-reactivos. Aun así, en 1933 Linus Pauling predijo que los gases nobles más pesados podían formar compuesto con el flúor y el oxígeno. En concreto, predijo la existencia del hexafluoruro de kriptón y del hexafluoruro de xenón (XeF6), especuló que tendría que existir un XeF8 como compuesto inestable y sugirió que el ácido xénico formaría sales perxenadas. estos son no metales y gases a temperatura ambiente. Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar),Kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radioactivo radón (Rn)..Los gases nobles tienen subcapas s y p llenas totalmente a excepción del helio.por lo que tienen configuraciones electrónicas estables loque hacen que su reactividad sea excepcionalmente baja. Gracias a su estabilidad supotencial de ionización es muy elevado y no capta electrones por lo que su afinidadelectrónica es cero. resumen Descubrimiento de los Gases Nobles (He) Historia Descubridor: Pierre Janssen y Norman Lockyer.
Lugar de descubrimiento: Londrés (Inglaterra) y Uppsala (Suecia).
Año de descubrimiento: 1868.
Origen del nombre: Proviene del griego "helios" ("sol"), ya que se descubrió por primera vez en el espectro de la corona solar durante un eclipse en 1868, aunque la mayoría de los científicos no lo aceptaron hasta que se aisló en la Tierra. Métodos de obtención y Abundancia Licuación y posterior destilación fraccionada del aire.
Licuación de gas natural.
Se obtiene de los minerales radiactivos en los que se encuentra ocluido, dichos minerales se pulverizan y se someten a calentamiento al vacío. Abundancia Natural El helio es el segundo elemento más abundante del universo conocido tras el hidrógeno y constituye alrededor del 23% de la masa bariónica del universo. La mayor parte del helio se formó durante la nucleosíntesis del Big Bang, en los tres primeros minutos después de este. De esta forma, la medición de su abundancia contribuye a los modelos cosmológicos. En las estrellas, el helio se forma por la fusión nuclear del hidrógeno en reacciones en cadena protón-protón y en el ciclo CNO, los cuales forman parte de la nucleosíntesis estelar. Extracción moderna Para su uso a gran escala, se extrae por destilación fraccionada a partir del gas natural, que contiene hasta un 7% de helio.45 Al tener un punto de ebullición más bajo que cualquier otro elemento, se utilizan bajas temperaturas y altas presiones para licuar casi todos los demás gases (principalmente nitrógeno y metano). El helio crudo resultante se purifica por medio de exposiciones sucesivas a temperaturas bajas, en la que casi todo el nitrógeno y los otros gases restantes se precipitan fuera de la mezcla gaseosa.8 Como una fase de purificación final, se utiliza carbón activado, lo que da como resultado helio grado A, con una pureza del 99,995%.8 . La principal impureza en el helio grado A es el neón. Aplicaciones Llenado de globos de observación. Preparación de "aire de helio" para equipos autónomos de submarinistas. A Refrigerante de reactores nucleares, ya que transfiere calor, no reacciona químicamente y no se vuelve radiactivo. Presurizador del combustible líquido de los cohetes. Atmósfera para crecimiento de cristales de silicio y germanio y en la producción de titanio y circonio. Como helio líquido se utiliza en Resonancia magnética nuclear aplicada a la medicina. El helio es un elemento químico de número atómico 2, símbolo He y peso atómico estándar de 4,0026. Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos.

Antes escribíamos simplemente "helio", sin prestar atención al hecho de que hay distintos átomos de helio: existen varios isótopos de carga nuclear Z = 2. De ellos, para la física de las bajas temperaturas son importantes dos, y ambos son estables: el helio de número másico 3, designado por 3 He, y el helio de número másico 4, o sea, 4 He. NEÓN
Ne El neón es un gas liviano incoloro, inodoro e insípido; es incluso más liviano que el aire. No es reactivo porque tiene una capa exterior que previene la pérdida o adquisición de electrones y, por lo tanto, no tiene componentes estables conocidos, aunque en laboratorio puede hacerse un compuesto raro con neón y flúor. Descripción General Desde mediados de 1800 el fabricante de vidrio y físico Heinrivh Geissler creó tubos de vidrio sellados con dos electrodos. La corriente eléctrica hacía a estos gases brillar. En 1898 los científicos británicos Sir William Ramsay y Morris Travers descompusieron el aire para aislar sus diferentes partes, a una de ellas le llamaron neón, palabra griega para nuevo. Historia El neón se encuentra usualmente en forma de gas monoatómico. La atmósfera terrestre contiene 15,8 ppm
El neón es el quinto elemento más abundante en el por masa, luego del hidrógeno, helio,oxígeno y carbono. Se encuentra en pequeñas cantidades en la atmósfera y en la cuniversoorteza terrestre se halla en una proporción de 0,005 ppm.
Se sabe que el neón se sintetiza en estrellas masivas durante las últimas etapas de éstas como gigantes o supergigantes rojas (durante la fase de fusión de carbono y oxígeno en neón y magnesio), o a veces como variables azules luminosas o estrellas Wolf-Rayet. Abundancia El neón se utiliza a menudo en los carteles de publicidad ya que produce un brillante color naranja-rojizo.
El punto triple del neón (la temperatura donde los tres estados, gas, líquido y sólido y neón coexisten al mismo tiempo) es un punto fijo en la definición de la Escala Internacional de Temperatura de 1990.

El neón líquido se utiliza a menudo como un refrigerante criogénico donde no son necesarios las temperaturas extremadamente bajas que requieren helio líquido.

El neon también se utiliza en los tubos de vacío, los indicadores de alta tensión, pararrayos (que protegen los equipos eléctricos de los rayos), tubos de ondas de medición, tubos de televisión y los láseres de helio-neón. Aplicaciones Existen tres isótopos estables, Ne-20 (90.48%), Ne-21 (0.27%) y Ne-22 (9.25%). El Ne-21 y Ne-22 se obtienen principalmente por emisión neutrónica, y desintegración α del Mg-24 y Mg-25 respectivamente, y sus variaciones son bien conocidas, no así las del Ne-20 sobre el cual aún hay discrepancias. Las partículas alfa provienen de la cadenas de desintegración del uranio mientras que los neutrones se producen en su mayoría mediante reacciones secundarias de las partículas α. Como resultado de estas reacciones, en las rocas ricas en uranio, como los granitos, se ha observado que la relación Ne-20/Ne-22 tiende a disminuir mientras la relación Ne-21/Ne-22 aumenta. Los análisis realizados en rocas expuestas a rayos cósmicos han demostrado la generación de Ne-21 a partir de núcleos de Mg, Na, Si y Al, lo que sugiere que es posible, analizando los porcentajes de los tres isótopos, fechar el tiempo de exposición de las rocas superficiales y meteoritos. Isótopos William Ramsay Morris Travers Henry Cavendish, en 1785, expuso una muestra de nitrógeno a descargas eléctricas repetidas en presencia de oxígeno para formar óxido de nitrógeno que posteriormente eliminaba y encontró que alrededor del 1% del gas original no se podía disolver, afirmando entonces que no todo el «aire flogisticado» era nitrógeno. En 1892 Lord Rayleigh descubrió que el nitrógeno atmosférico tenía una densidad mayor que el nitrógeno puro obtenido a partir del nitro. Rayleigh y Sir William Ramsay demostraron que la diferencia se debía a la presencia de un segundo gas poco reactivo más pesado que el nitrógeno, anunciando el descubrimiento del argón (del griego ó, inactivo, vago o perezoso) en 1894, anuncio que fue acogido con bastante escepticismo por la comunidad científica. El argón es un elemento químico de número atómico 18 y símbolo Ar. Es el tercero de los gases nobles, incoloro e inerte como ellos, constituye el 0,934% del aire seco. Su nombre proviene del griego αργος, que significa inactivo (debido a que no reacciona). No tiene olor, ni sabor, no es corrosivo y no es inflamable. ARGÓN
Ar Descripción General Historia William Ramsay Lord Rayleigh El gas se obtiene por medio de la destilación fraccionada del aire licuado, en el que se encuentra en una proporción del 0,94%. La atmósfera marciana contiene un 1,6% de Ar-40 y 5 ppm de Ar-36. Aplicaciones Abundancia Se emplea como gas de relleno en lámparas incandescentes ya que no reacciona con el material del filamento incluso a altas temperatura y presión, prolongando de este modo la vida útil de la bombilla. También como sustito del nitrógeno molecular (N2) cuando éste no se comporta como gas inerte por las condiciones de operación.

En el ámbito industrial y científico se emplea universalmente en la recreación de atmósferas inertes (no reaccionantes) para evitar reacciones químicas indeseadas en multitud de operaciones:

• Soldadura de arco eléctrico y oxicorte.

• Fabricación de titanio y otros elementos reactivos.

• Fabricación de monocristales (piezas cilíndricas formadas por una estructura cristalina continua) de silicio y germanio para componentes semiconductores. Existen tres isótopos estables, Ne-20 (90.48%), Ne-21 (0.27%) y Ne-22 (9.25%). El Ne-21 y Ne-22 se obtienen principalmente por emisión neutrónica, y desintegración α del Mg-24 y Mg-25 respectivamente, y sus variaciones son bien conocidas, no así las del Ne-20 sobre el cual aún hay discrepancias. Las partículas alfa provienen de la cadenas de desintegración del uranio mientras que los neutrones se producen en su mayoría mediante reacciones secundarias de las partículas α. Como resultado de estas reacciones, en las rocas ricas en uranio, como los granitos, se ha observado que la relación Ne-20/Ne-22 tiende a disminuir mientras la relación Ne-21/Ne-22 aumenta. Los análisis realizados en rocas expuestas a rayos cósmicos han demostrado la generación de Ne-21 a partir de núcleos de Mg, Na, Si y Al, lo que sugiere que es posible, analizando los porcentajes de los tres isótopos, fechar el tiempo de exposición de las rocas superficiales meteoritos. Isótopos El kriptón o criptón es un elemento quimíco de número atómico 36 y símbolo Kr. Pertenece a la serie quimíca de los Gases nobles (grupo 18) y se ubica en el período 4, bloque p.Krypton había sido descubierto. Ramsay eligió el nombre del elemento de la palabra griega 'kryptos' 'escondido'. Kriptón Historia El criptón se aisló por primera vez en 1.898 por los químicos británicos Sir William Ramsay y Morris William Travers mediante la destilación fraccionada de una mezcla de gases nobles, cuatro años más tarde de que Ramsay lo descubriera.Ramsay y Travers licuaron aire y encontraron el kriptón en el residuo dejado por dicho aire líquido justo por encima de su punto de ebullición. El kriptón está presente en el aire aproximadamente en 1 ppm. Descripción general Abundancia
El criptón está presente en la atmósfera en muy pequeña proporción (0,05 ppm en volumen y 0,143 ppm en peso).
Su presencia en la corteza terrestre es muy escasa: 0,15 ppb. Aplicaciones Comúnmente se utiliza en conjunto con Argón y Neón en las lámparas fluorescentes y en conjunto con el Tungsteno en proyectores de cine.
También lo podemos encontrar en los sistemas de iluminación exterior de aeropuertos, ya que la luz emitida tiene un largo alcance que permite divisar el sector aun frente a condiciones de niebla.
El láser de kriptón, por su parte, se usa en cirugías oculares.
El isótopo radiactivo Kr-81 es utilizado para datar antiguas aguas subterráneas.
Utilizado en los flashes para fotografías de alta velocidad. Isótopos El kriptón natural está constituido por seis isótopos estables y se han caracterizado diecisiete isótopos radiactivos.
El isótopo Kr-81 es producto de reacciones atmosféricas con los otros isótopos naturales, es radiactivo y tiene un periodo de semidesintegración de 250.000 años. Al igual que el xenón, el kriptón es extremadamente volátil y escapa con facilidad de las aguas superficiales por lo que se ha usado para datar antiguas (50.000 a 800.000 años) aguas subterráneas.
El isótopo Kr-85 es un gas inerte radiactivo con un periodo de semidesintegración de 10,76 años que se produce en la fusión del uranio y del plutonio. Radón Descripciones generales Historia Abundancia Aplicaciones Isótopos El radón es un elemento químico perteneciente al grupo de los gases nobles. En su forma gaseosa es incoloro, inodoro e insípido (en forma sólida su color es rojizo). En la tabla periódica tiene el número 86 y símbolo Rn. Igualmente, en estado neutro le corresponde tener el mismo número de electrones que de protones, esto es, 86. Es un elemento radiactivo y gaseoso, encuadrado dentro de los llamados gases nobles. El gas radón fue descubierta en 1900 por E. Fredrich Dorn en Halle, Alemania. Lo describió como emanación de radio, ya que surgió del elemento radio, la que estaba trabajando.En 1908, William Ramsay y Robert Gray aislados del gas y la llamó NITON.Desde 1923, ha sido llamado radón (después de radio, una de sus fuentes).El radón es uno de los elementos más antiguos descubiertos radiactivos, identificados después de uranio , el torio , el polonio y el radio . Masa Atómica:[222] uma
Punto de Fusión:202 K
Punto de Ebullición:211,4 K
Densidad:4400 kg/m³
Conductividad Térmica:0,00 J/msºC
Conductividad Eléctrica:0,0 (mOhm.cm)-
Calor de Vaporización:18,1 kJ/mol
Calor de Atomización:0,0 kJ/mol de átomos
Energía de Ionización:1930 kJ/mol
Afinidad Electrónica:0 kJ/mol
Radio Atómico:1,34Å
Volumen Atómico:50,5 cm³/mol
Polarizabilidad5,3 ų El 222Rn, que es el isótopo más abundante del radón, se forma en la desintegración radioactiva del 226Ra. Tiene una vida media de 3,8 días y se convierte por emisión de partículas alfa en un isótopo del polonio.Pequeñas cantidades, formadas por la desintegración de los minerales de uranio, se encuentran en las rocas y el suelo, siendo el radón el principal responsable de la radioactividad que presentan. El radón se utiliza para tratar el cáncer por la radioterapia. Tratamientos más seguros ya están disponibles.
Se utiliza para la predicción de terremotos. El radón tiene 33 isótopos cuyas vidas medias son conocidos, con números de masa 196 a 228. Ninguno de ellos es estable. El isótopo más estable es 222 Rn, con una vida media de 3,8 días.Es muy radiactivo y se desintegra con la emisión de partículas energéticas alfa. Es el elemento más pesado del grupo de los gases nobles, o inertes. Todos sus isótopos son radiactivos con vida media corta. Además de sus tres isótopos naturales, el radón tiene otros 22 que han sido sintetizados por medio de reacciones nucleares de transmutación artificial realizadas en ciclotrones y aceleradores lineales; sin embargo, ninguno de estos isótopos tiene una vida tan larga como el 222Rn.Cualquier superficie expuesta al 222Rn se recubre con un depósito activo que consta de un grupo de productos filiales de vida corta. Efectos sobre la salud Se sabe que la exposición a altos niveles de radón a través de la respiración provoca enfermedades pulmonares. Cuando se da una exposición a largo plazo el radón aumenta las posibilidades de desarrollar cáncer de pulmón. El radón solo puede ser causa de cáncer después de varios años de exposición. XENÓN El xenón es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Xe y su número atómico el 54. Gas noble inodoro, muy pesado, incoloro, el xenón está presente en la atmósfera terrestre sólo en trazas y fue parte del primer compuesto de gas noble sintetizado. incoloro Historia Fue descubierto por William Ramsay y Morris Travers en 1898 en los residuos obtenidos al evaporar los componentes del aire líquido. Abundancia y obtención Se encuentra en trazas en la atmósfera terrestre, apareciendo en una parte por veinte millones. El elemento se obtiene comercialmente por extracción de los residuos del aire licuado. Este gas noble se encuentra naturalmente en los gases emitidos por algunos manantiales naturales. Los isótopos Xe-133 y Xe-135 se sintetizan mediante irradiación de neutrones en reactores nucleares refrigerados por aire. Aplicaciones El uso principal y más famoso de estales como láte gas es en la fabricación de dispositivos emisores de luz de lamparas Como anestésico en anestesia general.
En instalaciones nucleares, se usa en cámaras de burbujas, sondas, y en otras áreas donde el alto peso molecular es una cualidad deseable.
Los perxenatos se usan como agentes oxidantes en química analítica.
El isótopo Xe-133 se usa como radioisótopo.
Se usa en los faros de automóviles.
Las lámparas de xenón son ampliamente utilizadas en los proyectores de cine.1
Gas de propulsión iónica para satélites Compuestos Algunos de los compuestos del xenón son: diflúor, hexaflúor, perxenato sódico, teraflúor, deuteriuro de xenón, e hidróxido de xenón. También se ha obtenido trióxido de xenón, compuesto altamente explosivo. Kr Rn isótopos En la naturaleza, el xenón se encuentra en siete isótopos estables y dos ligeramente radioactivos. Además de estas formas estables, se han estudiado 20 isótopos inestables más. El Xe-129 se produce por emisión beta del I-129 (periodo de semidesintegración: 16 millones de años); los isótopos Xe-131, Xe-132, Xe-134 y Xe-136 son productos de fusión tanto del U-238 como del Pu-244.
En la naturaleza hay poco helio-4, y en la atmósfera su cantidad constituye ~ 5x10 -4 %. Se obtiene del gas natural, donde su contenido alcanza un pequeño porcentaje. Según las estimaciones de los geólogos, la cantidad total de helio-4 en todos los yacimientos es de -7x10 10 m 3 . Y se forma a consecuencia de la desintegración radiactiva de los elementos pesados, por ejemplo, del uranio. Precisamente por eso se acumula en los depósitos subterráneos. E-GRAFÍA http://goo.gl/YDA99
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http://www.chemicool.com/elements/radon.html
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/kr.htm
http://goo.gl/XSbRu (Xe) Autores Wilmer Leonardo Gómez García 243234
Ivanna Montaño Mosquera 244942
Juan Luis Ortiz Celis 243821
Aura Yessenia Rojas Díaz 243635


Química General
Universidad Pontificia Bolivariana, Seccional Bucaramanga - Colombia. http://goo.gl/WyxnR http://goo.gl/J3WkC http://goo.gl/zhbHy http://goo.gl/skkfr http://goo.gl/yas5M http://goo.gl/VDKnq http://goo.gl/bf0C2 http://goo.gl/dtKqY http://goo.gl/9jfbG http://goo.gl/p6lUl http://goo.gl/h8ovo http://goo.gl/do3JM http://goo.gl/VDKnq http://goo.gl/361JX http://goo.gl/xWdhj http://goo.gl/34kx8 http://goo.gl/UxCyQ http://goo.gl/VDKnq http://goo.gl/Q2LMS http://goo.gl/JE7d4 http://goo.gl/yas5M http://goo.gl/6yTqS http://goo.gl/IN99S efectos en el medio ambiente La radiación natural forma parte del medio ambiente y sus principales componentes son las radiaciones cósmicas, las procedentes de los radionucleidos, presentes en suelos y rocas, y las de las sustancias radiactivas, que se encuentran en los alimentos, el agua y el aire.

A tenor del efecto que la radiación natural puede tener sobre la población en general se considera que, en promedio, la radiación total a la que el ser humano está expuesto representa una dosis equivalente de un miliSievert (mSv) al año que se corresponde con lo que suele definirse como “fondo radiactivo”. Este valor varía de unas zonas a otras. Por ejemplo, las radiaciones cósmicas, procedentes del espacio exterior, aumentan con la altitud y la latitud y, así, el hecho de vivir a 1000 metros de altura significa recibir hasta un 20% más de radiación que si se reside a nivel del mar. Paralelamente, la radiación es superior en los Polos que en el Ecuador. También afecta en el total de radiación la naturaleza del terreno y la presencia en él de determinados minerales, concretamente rocas de fosfatos y el mismo carbón que contienen trazas de materiales radiactivos tales como uranio o radio. http://goo.gl/IfN7U
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