Por que os gases nobres possuem grande energia de ionização?

Índice

Introdução

Os gases nobres são todos os elementos que apresentam oito elétrons na sua camada de valência e, por isso, estão situados na última coluna da tabela periódica, pertencendo à família VIIIA ou 18, ou grupo zero. Eles receberam esse nome por causa da baixa reatividade que possuem. Dentre eles, temos o hélio (He), o neônio (Ne), o argônio (Ar), o criptônio (Kr), o xenônio (Xe) e o radônio (Rn). Esses elementos se encontram destacados na tabela abaixo.

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As características principais destes elementos estão mostradas na tabela a seguir.

Os elementos deste grupo se encontram na atmosfera como gases monoatômicos. Juntos, formam aproximadamente 1% da massa atmosférica. O argônio é o terceiro gás mais abundante na atmosfera, perdendo somente para o oxigênio e o nitrogênio. Os gases nobres, com exceção do hélio e do radônio, são obtidos por meio da destilação fracionada do ar líquido.

O gás hélio é o segundo elemento mais abundante no universo, depois do hidrogênio, porém não é raro na Terra devido à leveza de seus átomos, que atingem elevadas velocidades e escapam da atmosfera terrestre. Como a densidade do gás hélio é muito baixa e o gás não é inflamável, é usado para fazer os dirigíveis flutuarem. É usado também para diluir o oxigênio utilizado em hospitais e em mergulhos em mar profundo, para pressurizar combustíveis de foguete, como refrigerante e em lasers de hélio-neônio.

O dirigível e o balão flutuam com o gás hélio.

Por apresentar ponto de ebulição muito baixo, o hélio não se solidifica em nenhuma temperatura, a menos que seja aplicada pressão para manter todos os seus átomos juntos. Essas propriedades fazem com que o hélio seja aplicado na criogenia, que é o estudo da matéria em temperaturas muito baixas. O hélio é o único elemento que apresenta mais de uma fase líquida: hélio-I e hélio-II. O hélio-II líquido, de temperatura mais baixa, apresenta uma superfluidez, ou seja, flui sem resistência ou viscosidade.

O neônio emite cor laranja-avermelhada quando uma corrente elétrica passa através dele, por isso, é muito utilizado em letreiros de publicidade e avisos luminosos.

Painéis luminososo que utilizam o neônio.

O argônio é aplicado na geração de atmosfera inerte para soldas a fim de evitar a oxidação, e como enchimento de alguns tipos de lâmpadas com o objetivo de resfriar o filamento.

O argônio evita a oxidação na solda, é usado também como enchimento de lâmpadas.

O criptônio, ao ser atravessado por uma descarga elétrica, produz uma luz branca muito intensa e, por isso, é utilizado na iluminação de pistas de aeroporto. Esse elemento é obtido por fissão nuclear, logo sua abundância na atmosfera mede a atividade nuclear global.

Criptônio usado para iluminação.

O xenônio, por sua vez, é usado em lâmpadas de halogênio para faróis de automóveis e em tubos de lampejo de máquinas fotográficas de alta velocidade. Existem também pesquisas relacionadas ao uso desse elemento como anestésico.

Xenônio usado em faróis de automóveis e em tubos de lampejo de máquinas fotográficas.

O gás radioativo radônio surge do solo como produto dos processos radioativos que ocorrem nas profundezas da Terra. Os produtos de seu decaimento nuclear podem levar a níveis muito perigosos de radiação e isso acaba gerando uma certa preocupação pelo seu acúmulo em construções.

Compostos dos Gases Nobres

As energias de ionização dos gases nobres decrescem de cima para baixo no grupo e são consideradas muito altas. A energia de ionização do xenônio é baixa o suficiente para permitir que ele perca elétrons para átomos mais eletronegativos, como o flúor. Compostos de hélio, neônio e argônio só existem sob condições especiais. A única molécula estável neutra do criptônio é KrF2. O xenônio é o gás nobre com a química mais rica, formando vários compostos com o flúor e o oxigênio. Também têm sido relatados os compostos Xe–N e Xe–C.