Noble gas

Contexto e história

Os gases nobres são incolores, inodoros e monoatômicos em condições normais, com os seis primeiros membros — hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio — exibindo reatividade química muito baixa e pontos de ebulição criogênicos. Sua característica definidora é uma camada externa completa de elétrons de valência, o que lhes confere pouca tendência a participar de reações químicas; apenas algumas centenas de compostos de gases nobres são conhecidos. As forças intermoleculares entre seus átomos são as muito fracas forças de dispersão de London, resultando em todos os seus pontos de ebulição serem criogênicos. Sua inércia os torna úteis onde reações químicas são indesejadas: o argônio serve como gás de proteção em soldagem e como gás de enchimento em lâmpadas incandescentes, o hélio fornece sustentação em dirigíveis e balões, e o hélio e o neônio são usados como refrigerantes devido aos seus baixos pontos de ebulição. Quantidades industriais de todos os gases nobres, exceto o radônio, são obtidas pela liquefação e destilação fracionada do ar; o hélio é também um subproduto da mineração de gás natural, enquanto o radônio é isolado do decaimento radioativo de compostos dissolvidos de rádio, tório ou urânio. O sétimo membro, oganessônio, é um elemento sintético instável com química incerta, previsto para ser um sólido em condições normais e reativo o suficiente para não se qualificar funcionalmente como "nobre". O termo "gás nobre" foi usado pela primeira vez em 1900 por Hugo Erdmann, fazendo uma analogia com os metais nobres. Sua descoberta começou em 1868, quando o hélio foi encontrado no Sol, seguido pelo argônio em 1895, e depois criptônio, neônio e xenônio em 1898; o radônio foi identificado em 1898, mas não reconhecido como um gás nobre até 1904.

Guia do leitor

A descoberta dos gases nobres foi única na história da química, como um grupo inteiramente novo de elementos sem nenhum representante previamente conhecido. Sua característica definidora é uma camada externa completa de elétrons de valência, o que lhes confere uma tendência muito baixa de reagir quimicamente; apenas algumas centenas de compostos são conhecidos. Em condições normais, os seis primeiros são gases inodoros, incolores e monoatômicos com pontos de ebulição criogênicos, mantidos unidos apenas por fracas forças de dispersão de London. Essa inércia os torna valiosos onde reações químicas são indesejadas: o argônio serve como gás de proteção em soldagem e como gás de enchimento em lâmpadas incandescentes, o hélio fornece sustentação para dirigíveis e balões, e tanto o hélio quanto o neônio são usados como refrigerantes. Quantidades industriais de todos, exceto o radônio, são obtidas do ar via liquefação e destilação fracionada; o hélio é também um subproduto da mineração de gás natural. O radônio é isolado do decaimento radioativo de compostos de rádio, tório ou urânio. O oganessônio, o sétimo membro, é um elemento sintético instável com química incerta; apenas cinco átomos de vida muito curta foram sintetizados, e prevê-se que seja um sólido em condições normais e reativo o suficiente para não se qualificar funcionalmente como um gás nobre. A descoberta deste grupo — começando com o hélio no Sol em 1868, depois argônio, criptônio, neônio, xenônio e radônio — ajudou a desenvolver a teoria da estrutura atômica, levando à regra do octeto e ao entendimento de que, para todos os gases nobres, exceto o hélio, a camada mais externa contém oito elétrons.

Você sabia?

• O argônio constitui cerca de 0,94% em volume da atmosfera terrestre devido ao decaimento do potássio-40 radioativo.
• O hélio é o único elemento que não pode ser solidificado por resfriamento à pressão atmosférica; é necessária uma pressão de 25 atmosferas padrão a 0,95 K.