Transcript Características del grupo VIII A

Grupo VIIIA
Los Gases Nobles
He
10Ne
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Los Gases Nobles
Características del grupo VIII A
2
o Los gases nobles surgen en la
naturaleza como constituyentes
menos
abundantes
de
la
atmósfera.
o Son químicamente inertes lo que
significa que no reaccionan frente
a otros elementos químicos (por
este motivo se llaman nobles).
He
10Ne
2
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Los Gases Nobles
Características del grupo VIII A
o Los gases nobles tienen las capas
electrónicas "s" y "p" completas
(algunos incluso las d y f ) y eso es
una situación muy estable.
o No
necesitan
aumentar
o
disminuir
su
cantidad
de
electrones para aumentar su
estabilidad.
He
10Ne
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Los Gases Nobles
Características del grupo VIII A
2
o Los átomos que componen este
grupo de gases ni siquiera se
relacionan entre ellos mismos,
pero:
o A excepción del xenón que si se
relaciona con elementos químicos
muy reactivos como por ejemplo
el oxígeno y/o el flúor.
Grupo VIII A
Los Gases Nobles
F
Xe
F
F
F
Modelo tridimensional del tetrafluoruro de xenón (XeF4).
He
10Ne
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Características del grupo VIII A
o Debido a esta carencia de
reactividad química, los gases
nobles no forman moléculas
diatómicas, sino que están
constituidos
por
átomos
individuales.
o Asimismo, y tal como se
desprende de su nombre, en
condiciones
normales
se
presentan siempre en estado
gaseoso.
He
10Ne
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Características del grupo VIII A
2
Cuanto mayor sea la nube
electrónica, más polarizable se vuelve
una molécula, donde se tornan más
fuertes las atracciones de Van der
Waals entre esas moléculas, entre si y
con otras, por ejemplo, con moléculas
polares.
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He
10Ne
2
El aumento regular del punto de
ebullición,
del
calor
de
vaporización y de la solubilidad en
se da en orden descendente en la
familia.
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Los Gases Nobles
Tubos de descarga conteniendo gases nobles, excitados eléctricamente, mostrando
la luz emitida.
He
10Ne
2
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Los Gases Nobles
Propiedades químicas del grupo VIII A
o Los gases nobles son:
o incoloros
o Inodoros
o Insípidos
o no inflamables en condiciones
normales.
o Antiguamente se les asignaba el
grupo 0 de la tabla periódica porque
se creía que tenían una valencia cero.
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Los Gases Nobles
He
10Ne
2
1s2
1s2 2s2p6
1s2 2s2p6 3s2p6
1s22s2p63s2p6d104s2p6
1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p6
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d106s2p6
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Los Gases Nobles
He
10Ne
2
1s2
[He]2s2p6
[Ne]3s2p6
[Ar]3d104s2p6
[Kr]4d105s2p6
[Rn]4f14 5d10 6s2 6p6
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He
10Ne
2
Resumen de Reactividad
Con aire:
No reacciona
Con H2O:
No reacciona
Con HCl 6M: No reacciona
Con HNO3
No reacciona
15M:
Con NaOH 6M: No reacciona
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Los Gases Nobles
Propiedades físicas y atómicas
Propiedad
Gas noble
Número
atómico
2
10
18
36
54
86
Nombre
del
elemento
Helio
Neón
Argón
Kriptón
Xenón
Radón
Densidad
(kg/m3)
0,1785
0,9002
1,7818
3,708
5,851
9,970
Radio
atómico
(nm)
0,050
0,070
0,094
0,109
0,130
—
Punto de
ebullición
(°C)
Punto de
fusión (°C)
–268,83 –245,92 –185,81 –151,70 –106,60
–272
–248,52
–189,6
–157
–111,5
–62
–71
He
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Aplicaciones del Helio
o El helio se prefiere al hidrógeno para
producir la ascensión de los globos
aerostáticos y en los globos sonda
que se envían a la atmósfera con
fines científicos y que pueden
alcanzar alturas de hasta 30 km.
He
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Helio
o En cirugía, se utilizan cabezas de
helio ionizado en el tratamiento de
tumores de los ojos, estabilizando o
provocando la remisión de los
mismos y para reducir el flujo
sanguíneo
en
pacientes
con
malformaciones cerebrales.
He
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Helio
o Otro uso común del helio es
como aire artificial, mezclado
con oxígeno, para los buzos.
o En personas con asma y otros
problemas
respiratorios
también suelen utilizarse las
mezclas de oxígeno y helio ya
que su menor densidad y
mayor fluidez facilitan la
respiración.
He
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Helio
o También
se
usa
como
atmósfera inerte en la
soldadura de arco para
metales ligeros tales como
aleaciones de magnesio y
aluminio que pueden oxidarse
si la soldadura se realiza en
presencia de oxígeno; el helio
protege las partes calentadas
del ataque por el aire.
He
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Helio
o Industrialmente el helio se usa
en criogenia (siendo su
principal
uso,
lo
que
representa alrededor de un
28%
de
la
producción
mundial), en la refrigeración
de imanes superconductores.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Neón
o Se utiliza en los tubos de descarga puro o
mezclado con vapor de mercurio y argón
para conseguir diferentes colores. Se usa
también en láseres de helio-neón.
Ne
10
o El neón líquido se utiliza en lugar del
hidrógeno líquido para refrigeración.
Tiene un poder refrigerante 40 veces
superior al del helio líquido.
o Los contadores Geiger llevan neón como
gas de relleno.
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Aplicaciones del Neón
o Se utiliza en los tubos de descarga puro o
mezclado con vapor de mercurio y argón
para conseguir diferentes colores. Se usa
también en láseres de helio-neón.
Ne
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o El neón líquido se utiliza en lugar del
hidrógeno líquido para refrigeración.
Tiene un poder refrigerante 40 veces
superior al del helio líquido.
o Los contadores Geiger llevan neón como
gas de relleno.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Argón
o El Argón se usa dentro de lámparas
incandescentes porque no reacciona con
el filamento interior aun a altas
temperaturas y presiones.
Ar
18
o En tubos fluorescentes genera un color
verde-azul.
o Se utiliza en el campo industrial para
evitar reacciones químicas indeseadas.
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Aplicaciones del Argón
o Soldadura por arco y soldadura a gas.
Ar
18
o Fabricación de titanio y otros elementos
reactivos.
o Fabricación de monocristales —piezas
cilíndricas formadas por una estructura
cristalina continua— de silicio y germanio
para componentes semiconductores.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Argón
o El argón-39 se usa, entre otras
aplicaciones, para la datación de núcleos
de hielo, y aguas subterráneas .
Ar
18
o El láser de argón tiene usos médicos en
odontología y oftalmología; la primera
intervención con láser de argón, realizada
por Francis L'Esperance, para tratar una
retinopatía se realizó en febrero de 1968.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Argón
o En el buceo técnico, se emplea el argón
para el inflado de trajes secos —los que
impiden el contacto de la piel con el agua
a diferencia de los húmedos típicos de
neopreno— tanto por ser inerte como por
su pequeña conductividad térmica lo que
proporciona el aislamiento térmico
necesario para realizar largas inmersiones
a cierta profundidad.
Ar
18
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Kriptón
o Puede formar clatratos con el agua al
quedar sus átomos atrapados en la red de
moléculas de agua.
Kr
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o También se han sintetizado clatratos con
hidroquinona y fenol.
o Es el primero de los gases nobles en orden
del período para el que se ha definido un
valor de electronegatividad.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Kriptón
o El Kriptón se usa solo o con argón y neón
en bombillas incandescentes. Emite un
característico y nítido color rojo
anaranjado en un tubo de descarga
eléctrica; éstos se usan para iluminar
pistas de aterrizaje porque la luz roja es
visible desde largas distancias, penetra la
niebla y tiene más alcance que la luz
ordinaria.
Kr
36
Kr
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Kriptón
36
o En 1960 la Comisión Internacional de
Pesas y Medidas adoptó como patrón
para el metro 1.650.763,73 longitudes de
onda de la luz emitida por el isótopo
kriptón - 86.
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Los Gases Nobles
Aplicaciones del Xenón
o El xenón es utilizado habitualmente en
faros de xenón que, debido a su espectro
casi continuo que se asemeja a la luz del
día, se usan en proyectores de películas y
como faros de automóvil.
Xe
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o Emisores de luz con características
bactericidas.
o Tubos fluorescentes con capacidad de
excitar el laser de rubí
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Aplicaciones del Xenón
o La captación de imágenes hechas a través
de la resonancia magnética utiliza el
xenón en combinación con otros gases.
Xe
54
o Gas de
satélites
propulsión
iónica
para
Xe
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Aplicaciones del Xenón
54
o Gas de
satélites.
propulsión
iónica
para
o Utilizando paneles solares, esta
energía calienta el Xenón y lo ioniza,
luego es enviado a la cámara de
combustión, donde mediante campos
eléctricos los iones de Xenón son
acelerados, y acaban expulsados a
través de la tobera
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Aplicaciones del Xenón
o Como anestésico en anestesia general.
Xe
54
o En instalaciones nucleares, se usa en
cámaras de burbujas, sondas, y en otras
áreas donde el alto peso molecular es una
cualidad deseable.
o Los perxenatos se usan como agentes
oxidantes en química analítica.
o El isótopo Xe-133
radioisótopo.
se
usa
como
Rn
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Aplicaciones del Radón
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o Los minerales de uranio desprenden
radón y la presencia de emanaciones
radioactivas de éste en ciertas zonas
delatan la existencia de estos minerales,
lo que constituye una técnica de
prospección geoquímica.
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Aplicaciones del Radón
o De acuerdo con la Agencia de Protección
Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés)
de los EE.UU. el radón es el causante de
más de 20,000 muertes anuales en el
país.
Rn
86
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Aplicaciones del Radón
o Este isótopo puede usarse en el
tratamiento
de
algunos
tumores
malignos.
Rn
86
o El gas se pone en un tubo, comúnmente
hecho de vidrio o de oro, llamado semilla
de radón, que se introduce en el tejido
enfermo.