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QUÍMICA
(CONCEPTOS FUNDAMENTALES)
Conceptos básicos de química
Aplicaciones. Materia. Propiedades. Ley de Newton o de inercia. Compuestos químicos
Enviado por: Ezequiel Salvador Batista
Idioma: castellano
País: República Dominicana
9 páginas
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CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA
QUE ES QUIMICA
Se pueden señalar algunas definiciones referentes al concepto de química
.Generalmente las definiciones dependen del autor y de sus ideas con respecto a ella.
Algunas definiciones son:
2
Química es la rama de las ciencias físicas, estrechamente relacionada con física, y
que trata esencialmente de la composición y el comportamiento de la naturaleza
Química es una ciencia que estudia la naturaleza de la materia y los cambios en la
composición de la misma
En Conclusión Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los
cambios que en ella ocurren
RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS
La química esta estrechamente relacionada con las ciencias físicas, extendiéndose a
varias disciplinas que vas desde la astronomía hasta la biología.
Física
Arqueología
Biología
Astronomía
Medicina
Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a
que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas
con las químicas.
Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas
arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del
carbono 14.
Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la
composición y estructura e tejidos y células.
Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en
compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior.
Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado
grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los
organismos de los seres vivos.
Química General: Estudia las propiedades comunes de todos los cuerpos y las leyes a
las que están sometidos los cambios que en ella se efectúan.
Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada una de las sustancias en
particular, desde el punto de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc.
Química Inorgánica: Estudia las sustancias que provienen el reino mineral
Química Orgánica: Estudia principalmente los compuestos que provienen seres vivos,
animales y vegetales.
APLICACIONES DE LA QUIMICA
Sustancia
3
Aplicación
Ácido Fluorhídrico
Grabado de Vidrio
Cloro
Decolorante de la pasta el papel y fibras de origen vegetal
Ácido Clorhídrico
Obtención de glucosa a partir del almidón
Bromuro Potasico
En medicina se usa como sedante
Yoduro y Bromuro Potasico
En la elaboración de películas fotográficas
Yodo
Fabricación de tinturas de yodo medicinal
Sulfuro Calcico
En la arboricultura para proteger plantas contra insectos y hongos
Azufre
En la fabricación de pólvora, volcanización del caucho, blanqueo de lana y
medicamentos para la piel
Ácido Sulfúrico
Acumuladores de plomo, abonos químicos
Nitrógeno
Elaboración de explosivos (TNT), abonos químicos
Sulfuro de Fósforo
Fabricación de cerillos
Baquelita
Producto de reacción del fenol y forma aldehído utilizado como aislante en los mangos
de los desarmadores
MATERIA: Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio, posee masa y es capaz
de impresionar nuestros sentidos.
PROPIEDADES PARTICULARES: Son las cualidades características de cada
sustancia con independencia de tamaño o forma de la muestra. Ejemplo, el azucar y la
sal son sólidos cristalinos blancos. El primero es de sabor dulce y se funde volviéndose
4
marrón cuando se calienta en un cazo, puede arder en el fuego directo en contacto con
el aire. La sal en cambio se puede calentar a altas temperaturas y no funde,
desprendiendo un color amarillento al contacto del fuego directo.
PROPIEDADES GENERALES: Son cualidades que no son característica de la sustancia de
por si, ejemplo: El tamaño, la forma, la longitud, el peso y la temperatura.
PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que pueden ser observadas sin cambiar la
naturaleza de las sustancias ejemplos: Color, olor, dureza, elasticidad, punto de fusión
y punto de ebullición.
PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que se refieren a la naturaleza intima de
la sustancia o a la manera de reaccionar con otra. Ejemplo: La combustión del azufre
para producir anhídrido sulfuroso, la explosión producida al quemar hidrogeno, la
combustión de un trozo de cinta de magnesio para producir óxido de magnesio.
1ª Ley de Newton o ley de la inercia:
Un cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos
de que una fuerza externa actúe sobre él. Propiedad de la materia que hace que los
cuerpos no pueden modificarse por si mismo el estado de reposo o de movimiento.
Masa: totalidad de una cosa cuya totalidad son de una misma naturales
El volumen también es una propiedad general de la materia y, por tanto, no permite
distinguir un tipo de materia, una sustancia, de otra, ya que todas Tienen un volumen.
Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias
diferentes ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son
pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La
propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el
nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos
parecerá.
Masa: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, su unidad fundamental en el
Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg) y en el Sistema Inglés es la
libra (lb) .Para medir masas muy pequeñas, como la del átomo, se emplea la uma (u)
que es la unidad atómica de masa cuya equivalencia es:
El gramo (g) es una unidad de masa muy utilizada y se puede representar con
múltiplos y submúltiplos.
Peso: es la atracción que ejerce la Tierra sobre los cuerpos hacia su centro, es decir, el
efecto que tiene la gravedad terrestre sobre ellos.
Volumen: Un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy diversos
tamaños. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metro cúbico (m³) y
demás múltiplos y submúltiplos.
Inercia: es la resistencia que presenta un cuerpo a cambiar su estado de reposo o de
movimiento, mientras no exista una fuerza que lo modifique.
5
Impenetrabilidad: es la propiedad que tienen los cuerpos de no poder ocupar el
mismo lugar o espacio al mismo tiempo.
Divisibilidad: es la propiedad que tiene la materia de ser dividida en partículas muy
pequeñas.
Estado fisico de la materia: solido liquido y gaseoso
Propiedades específicas
Las propiedades que diferencian un tipo de materia de otra se denominan específicas
y se clasifican en físicas y químicas.
Algunas de las propiedades físicas son: dureza, tenacidad, maleabilidad, ductibilidad,
punto de fusión, punto de ebullición, las organolépticas y densidad.
Dureza: es la resistencia de los cuerpos a ser rayados.
Tenacidad: es la resistencia de la materia a ser fraccionada por tensión.
Maleabilidad: es la capacidad que tienen los metales para formar láminas.
Ductibilidad: es la propiedad de los metales para formar alambres o hilos muy
delgados.
Punto de ebullición: es la temperatura a la que hierve un líquido y pasa al estado de
gas o vapor.
Punto de fusión: es la temperatura en la que un cuerpo sólido pasa al estado líquido.
Las propiedades organolépticas son aquellas que se perciben a través de los sentidos-
olor, color, sabor, brillo, etcétera -.
La densidad es la cantidad de sustancia contenida en una unidad de volumen
determinado, es una unidad derivada.
La densidad se obtiene al dividir la cantidad de su masa entre el volumen que ocupa.
La unidad en el Sistema Internacional es kg/m³, utilizándose más en la práctica las
siguientes unidades g/cm³o kg/dim³, la ecuación o fórmula para representar la
densidad es:
Lavoisier, Antoine Laurent de (1743-1794), químico francés, considerado el fundador
de la química moderna.
Nació el 26 de agosto de 1743 en París y estudió en el Instituto Mazarino. Fue elegido
miembro de la Academia de Ciencias en 1768. Ocupó diversos cargos públicos, incluidos
los de director estatal de los trabajos para la fabricación de la pólvora en 1776, miembro de
una comisión para establecer un sistema uniforme de pesas y medidas en 1790 y comisario
del tesoro en 1791. Lavoisier trató de introducir reformas en el sistema monetario y
tributario francés y en los métodos de producción agrícola. Como dirigente de los
campesinos, fue arrestado y juzgado por el Tribunal Revolucionario y guillotinado el 8 de
mayo de 1794.
6
Lavoisier realizó los primeros experimentos químicos realmente cuantitativos. Demostró
que en una reacción química, la cantidad de materia es la misma al final y al comienzo de la
reacción. Estos experimentos proporcionaron pruebas para la ley de la conservación de la
materia. Lavoisier también investigó la composición del agua y denominó a sus
componentes oxígeno e hidrógeno.
Algunos de los experimentos más importantes de Lavoisier examinaron la naturaleza de la
combustión, demostrando que es un proceso en el que se produce la combinación de una
sustancia con oxígeno. También reveló el papel del oxígeno en la respiración de los
animales y las plantas. La explicación de Lavoisier de la combustión reemplazó a la teoría
del flogisto, sustancia que desprendían los materiales al arder.
Con el químico francés Claude Louis Berthollet y otros, Lavoisier concibió una
nomenclatura química, o sistema de nombres, que sirve de base al sistema moderno. La
describió en Método de nomenclatura química (1787). En Tratado elemental de química
(1789), Lavoisier aclaró el concepto de elemento como una sustancia simple que no se
puede dividir mediante ningún método de análisis químico conocido, y elaboró una teoría
de la formación de compuestos a partir de los elementos. También escribió Sobre la
combustión (1777) y Consideraciones sobre la naturaleza de los ácidos (1778).
La ley de la conservación de la masa dice que en cualquier reacción química la masa se
conserva, es decir, la masa y la materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma y
permanece invariable.
Í).- LA ELASTICIDAD
Esta capacidad a menudo se confunde con la flexibilidad, aunque poco tiene que ver con
ella, La propiedad que tienen las gomas de volver a su posición inicial tras su tracción
Aristóteles fue, sin duda, el fruto intelectual más granado de aquella civilización refinada,
especialmente idónea para la filosofía. Nació en el año 384 a. c., en la ciudad de Estagira.
Hijo de Nicomaco, medico de la corte macedónica, recibió su principal influencia en la
Academia de Platón. No estaba mezclado en la vida pública, ni siquiera podía intervenir en
ella.
Ateniense de corazón y de espíritu, no era ciudadano de su patria de predilección. Desde el
punto de vista jurídico, era un meteco, es decir, que gozaba ampliamente de la hospitalidad
de Atenas, pero la ley no le permitía intervenir en los asuntos de la ciudad por ser
extranjero.
Durante veinte años, Aristóteles permaneció en la Academia convirtiéndose en el alumno
más talentoso de Platón. Al morir éste, Aristóteles sale de Atenas para ocuparse de la
educación del hijo del Rey Filipo de Macedonia, el que habría de ser Alejandro Magno. Sin
embargo, nunca llegaron a entenderse y Aristóteles decide volver a Atenas y funda una
institución similar a la Academia, el Liceo, en la cual ejerció un fecundo magisterio.
El proyecto aristotélico consistirá en articular la causalidad formal con la causalidad del
movimiento, para lo cual desarrollará una nueva teoría de la forma: renuncia a la
trascendencia de las Ideas y las concibe como causas formales inmanentes, es decir,
inherentes a las cosas mismas. Abandona así a la separación de las Ideas, que las condena a
la impotencia frente al mundo del movimiento y el cambio. Pero esta modificación no fue
7
un rechazo integral del platonismo. Entre las obras más importantes de Aristóteles se
encuentran aquéllas en la que trata la Lógica (en el "Organon" y "Los Analíticos") y la
Metafísica
Aristóteles propuso una división diferente de la filosofía: filosofía teórica (que incluye la
teología, las matemáticas y la física), filosofía práctica (ética y política) y filosofía poética o
productiva (técnica y arte).
Preocupaban a Aristóteles los fenómenos exteriores. Para buscar las bases fijas de la
organización social, recogió las constituciones de ciento cincuenta y ocho Estados, e
impresionándose por la desigualdad que dominaba en la sociedad antigua, intentó encontrar
un fundamento a esto en la superioridad de inteligencia y así consiguió hacer de su
república perfecta una aristocracia en que el derecho es siempre la voluntad del más fuerte.
Consideraba que la política es el complemento moral y que, en tanto, toda asociación debe
fundarse en la justicia y en el bien. Estableció también en sus estudios, que el hombre debe
vivir rodeado de sus semejantes, y haciendo uso que el derecho de la naturaleza le da al
hombre para que mande sobre la mujer y sus hijos.
Existen otros seres vivos a los que la naturaleza ha privado de inteligencia, y libre albedrío,
como lo son los esclavos, esta misma naturaleza es la cual ha dado diferentes cuerpos al
esclavo y al hombre libre, entre los cuales existen relaciones naturales de ventajas
recíprocas, puesto que la naturaleza ha hecho de las dos un todo.
. ii).- Leucipo y Demócrito (460-370 a.C.):
Leucipo: Carecemos de datos acerca de su vida. Algunos críticos han llegado a dudar
de su existencia, pero Aristóteles y Teofrasto lo consideran como el fundador de la
Escuela Atomista. Escribió probablemente dos obras: "La Gran Ordenación del
Cosmos" y "Sobre la Mente".
Demócrito: Natural de Abdera. Gran figura intelectual en Grecia, excelente viajero y
escritor. Famoso por su longevidad, pues rebasó los cien años. Su sonrisa continua fue
proverbial en la antigüedad. Se dice que para no reírse de todo, al final de su vida se sacó
los ojos. Fue escritor elegante y fecundo. Entre sus obras se cuentan: "La Pequeña
Ordenación del Cosmos", "Tritogeneia" (Sobre Moral), "De las Formas", "Del
Entendimiento", "Del Buen Ánimo", "Preceptos".
Ambos son los representantes de la escuela atomista. Normalmente se presentan juntos,
porque es casi imposible distinguir el pensamiento que pertenece a uno y a otro. Para los
atomistas la realidad está conformada por unidades o partículas pequeñísimas e
indivisibles: átomos. El número de átomos es infinito. Son impenetrables, indestructibles,
eternos, pesados y todos de la misma naturaleza. Sin embargo se da entre ellos una infinita
variedad de formas externas y de tamaños.
La dureza y el peso de los cuerpos dependen de la cercanía de los átomos. Estos átomos
están situados en el espacio vacío o "no ser" y permanecen en continuo movimiento. Pero
se trata de un movimiento eterno que resulta de las precisiones y de los choques entre ellos.
En esta concepción mecanicista del mundo todo está determinado por las leyes de la
naturaleza.
8
Las ideas más fuertes de su doctrina son:
Psicología: El alma es material y está compuesta de átomos materiales y esféricos, sutiles
y de móviles en todos los sentidos; es el principio de la vida y del movimiento en los
animales y en los hombres; se alimenta por la respiración de los átomos de fuego
esparcidos en el aire. Demócrito afirma al respecto: "... de los cuerpos se desprende
constantemente una especie de pequeñísimas imágenes que penetran por los poros de los
órganos sensoriales, y al encontrarse con los átomos del alma, originan el conocimiento
sensible".
Teología: En este concepto esencialmente materialista de la realidad tampoco queda
lugar para un Dios personal y trascendente. No obstante, los atomistas admiten la
existencia de dioses, que moran en los espacios comprendidos entre los distintos mundos,
y que viven felices, sin preocuparse lo más mínimo de los hombres. Los dioses están
también compuestos de átomos, más perfectos que los que constituyen los seres
terrestres, y son merecedores de la veneración y del culto de los hombres.
Ética: En los atomistas solamente cabe una moral estrictamente limitada a la felicidad en
la presente vida, sin norma trascendente de conducta ni sanciones futuras. A Demócrito
se le atribuyen numerosas máximas morales, muchas de ellas hermosas y cargadas de un
gran humanismo. He aquí una muestra:
"... el hombre debe producir el dominio de sí mismo basándose en esfuerzo, ejercicio y
moderación. Hay que mantenerse con firmeza en las adversidades conservando la grandeza
del alma. No aspirar a lo inaccesible, sino desear tan solo lo que podemos alcanzar. Hay
que prever las consecuencias de toda clase de excesos y refrenar la ambición. El mayor
placer consiste en la contemplación de las cosas bellas. La virtud produce la paz del alma,
mientras que el crimen es causa de turbación y de temor... no se debe obrar por la opinión
de los demás, sino solamente obedeciendo a la propia conciencia".
Política: Las leyes son un mal, pues restringen la libertad de la naturaleza; pero son
necesarias para obligar a los hombres a obrar bien. Aunque el sabio no tiene necesidad de
ellas y debe vivir libremente. Tampoco debe tener familia. La forma preferible de
gobierno es la democracia, pues deja mayor libertad. El sabio no tiene patria: "toda la
tierra es habitable para el hombre sabio, porque el mundo entero es la patria del alma
noble".
FENÓMENO FÍSICO es aquél que tiene lugar sin transformación de materia.
FENÓMENO QUÍMICO es aquél que tiene lugar con transformación de materia.
COMBINACIÓN Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede
obtener otra (u otras) con propiedades diferentes.
Alquimia: arte quimerico de la trasmutacion de los de los mtales que se intento en vano
durante la edad media. Descubrir la piedra filosofal para obtener oro esta dio el nacimiento
de la quimica. alquimia en la edad media
Los sucesores de los griegos en el estudio de las substancias fueron los alquimistas
medievales, aunque sumergidos en la magia y la charlataneria, llegaron a conclusiones más
razonables y verosímiles que las de aquéllos, ya que por lo menos manejaron los materiales
sobre los que especulaban.
9
Durante la edad media, especialmente entre los siglos 5 y 15, la ciencia fue oscurecida por
las inquietudes religiosas. Sin embargo, en el siglo 7 la ciencia reapareció con los árabes,
quienes habían acumulado los antiguos conocimientos de los egipcios y de la filosofía
antigua griega a través de la escuela alejandrina, fundando una práctica: la alquimia, el
precedente de la química.
Mezcla: asociacion de los varios cuerpos sib que existan combinacion de los mismos.
El Rincón del Vago, en Salamanca desde 1998 - Condiciones de uso - Contacto
La Naturaleza del átomo
Anexo:Elementos químicos por orden alfabético
Se ha sugerido que Anexo:Elementos químicos por símbolo sea fusionado en este
artículo o sección (discusión).
Una vez que hayas realizado la fusión de artículos, pide la fusión de historiales aquí.
Esta es una lista de elementos químicos por nombre. Dado es el símbolo, número
atómico, masa atómica y números del grupo y periodo de la tabla periódica de los
elementos de cada elemento.
Series químicas de la tabla periódica
Alcalinos Alcalinotérreos Lantánidos Actínidos Metales de transición
Metales del bloque p Metaloides No metales Halógenos Gases nobles
Nombre Símbolo
Número
atómico
Masa atómica Grupo Periodo
Actinio Ac 89 [227]1
7
Aluminio Al 13 26.981538(2) 13 3
Americio Am 95 [243]1
7
Antimonio Sb 51 121.760(1)2
15 5
Argón Ar 18 39.948(1)2 3
18 3
Arsénico As 33 74.92160(2) 15 4
Astato At 85 [210]1
17 6
Azufre S 16 32.065(5)2 3
16 3
Bario Ba 56 137.327(7) 2 6
10
Nombre Símbolo
Número
atómico
Masa atómica Grupo Periodo
Berkelio Bk 97 [247]1
7
Berilio Be 4 9.012182(3) 2 2
Bismuto Bi 83 208.980 38(2) 15 6
Bohrio Bh 107 [264]1
7 7
Boro B 5 10.811(7)2 4 3
13 2
Bromo Br 35 79.904(1) 17 4
Cadmio Cd 48 112.411(8)2
12 5
Calcio Ca 20 40.078(4)2
2 4
Californio Cf 98 [251]1
7
Carbono C 6 12.0107(8)2 3
14 2
Cerio Ce 58 140.116(1)2
6
Cesio Cs 55 132.905 45(2) 1 6
Cloro Cl 17 35.453(2)2 4 3
17 3
Cobalto Co 27 58.933 200(9) 9 4
Cobre Cu 29 63.546(3)3
11 4
Cromo Cr 24 51.9961(6) 6 4
Curio Cm 96 [247]1
7
Copernicio Cn 112 [270]1
12 7
Darmstadio Ds 110 [269]1
10 7
Disprosio Dy 66 162.500(1)2
6
Dubnio Db 105 [262]1
5 7
Einstenio Es 99 [252]1
7
Erbio Er 68 167.259(3)2
6
Escandio Sc 21 44.955910(8) 3 4
Estaño Sn 50 118.710(7)2
14 5
Estroncio Sr 38 87.62(1)2 3
2 5
Europio Eu 63 151.964(1)2
6
Fermio Fm 100 [257]1
7
Flúor F 9 18.9984032(5) 17 2
Fósforo P 15 30.973761(2) 15 3
Francio Fr 87 [223]1
1 7
Gadolinio Gd 64 157.25(3)2
6
Galio Ga 31 69.723(1) 13 4
Germanio Ge 32 72.64(1) 14 4
Hafnio Hf 72 178.49(2) 4 6
Hassio Hs 108 [277]1
8 7
Helio He 2 4.002602(2)2 3
18 1
Hidrógeno H 1 1.00794(7)2 4 3
1 1
Hierro Fe 26 55.845(2) 8 4
Holmio Ho 67 164.930 32(2) 6
11
Nombre Símbolo
Número
atómico
Masa atómica Grupo Periodo
Indio In 49 114.818(3) 13 5
Iridio Ir 77 192.217(3) 9 6
Iterbio Yb 70 173.04(3)2
6
Itrio Y 39 88.90585(2) 3 5
Kryptón Kr 36 83.798(2)2 4
18 4
Lantano La 57 138.9055(2)2
6
Lawrencio Lr 103 [262]1
3 7
Litio Li 3 6.941(2)2 4 3 5
1 2
Lutecio Lu 71 174.967(1)2
3 6
Magnesio Mg 12 24.3050(6) 2 3
Manganeso Mn 25 54.938049(9) 7 4
Meitnerio Mt 109 [266]1
9 7
Mendelevio Md 101 [256.1]1
7
Mercurio Hg 80 200.59(2) 12 6
Molibdeno Mo 42 95.94(2)2
6 5
Neodimio Nd 60 144.24(3)2
6
Neón Ne 10 20.1797(6)2 4
18 2
Neptunio Np 93 [237]1
7
Niobio Nb 41 92.906 38(2) 5 5
Níquel Ni 28 58.6934(2) 10 4
Nitrógeno N 7 14.0067(2)2 3
15 2
Nobelio No 102 [259]1
7
Oro Au 79 196.966 55(2) 11 6
Osmio Os 76 190.23(3)2
8 6
Oxígeno O 8 15.9994(3)2 3
16 2
Paladio Pd 46 106.42(1)2
10 5
Plata Ag 47 107.8682(2)2
11 5
Platino Pt 78 195.078(2) 10 6
Plomo Pb 82 207.2(1)2 3
14 6
Plutonio Pu 94 [244]1
7
Polonio Po 84 [210]1
16 6
Potasio K 19 39.0983(1) 1 4
Praseodimio Pr 59 140.90765(2) 6
Prometio Pm 61 [145]1
6
Protactinio Pa 91 231.03588(2)1
7
Radio Ra 88 [226]1
2 7
Radón Rn 86 [220]1
18 6
Renio Re 75 186.207(1) 7 6
Rodio Rh 45 102.905 50(2) 9 5
Rubidio Rb 37 85.4678(3)2
1 5
12
Nombre Símbolo
Número
atómico
Masa atómica Grupo Periodo
Roentgenio Rg 111 [272]1
11 7
Rutenio Ru 44 101.07(2)2
8 5
Rutherfordio Rf 104 2611
4 7
Samario Sm 62 150.36(3)2
6
Seaborgio Sg 106 [266]1
6 7
Selenio Se 34 78.96(3)3
16 4
Silicio Si 14 28.0855(3)3
14 3
Sodio Na 11 22.989770(2) 1 3
Talio Tl 81 204.3833(2) 13 6
Tantalio Ta 73 180.9479(1) 5 6
Tecnecio Tc 43 [98]1
7 5
Telurio Te 52 127.60(3)2
16 5
Terbio Tb 65 158.92534(2) 6
Titanio Ti 22 47.867(1) 4 4
Torio Th 90 232.0381(1)1 2
7
Tulio Tm 69 168.93421(2) 6
Tungsteno W 74 183.84(1) 6 6
Ununtrio Uut 113 [272]1
13 7
Flerovio Fl 114 [276]1
14 7
Ununpentio Uup 115 [288]1
15 7
Livermorio Lv 116 [282]1
16 7
Ununseptio Uus 117 [209]1
17 7
Uranio U 92 238.02891(3)1 2 4
7
Vanadio V 23 50.9415(1) 5 4
Xenón Xe 54 131.293(6)2 4
18 5
Yodo I 53 126.904 47(3) 17 5
Zinc Zn 30 65.37(4) 12 4
Zirconio Zr 40 91.224(2)2
4 5
Notas
1. Fuentes
• Atomic Weights of the Elements 2001, Pure Appl. Chem. 75(8), 1107-1122, 2003.
Actualizado al 30 de junio de 2005. Masas atómicas de elementos con números
atómicos entre 1 y 109 tomado de esta fuente.
• WebElements Periodic Table. Actualizado al 30 de junio de 2005. Masas atómicas
de elementos con números atómicos entre 110 y 118 tomado de esta fuente.
Véase también
13
• Anexo:Elementos químicos por símbolo
• Tabla periódica de los elementos
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title=Anexo:Elementos_químicos_por_orden_alfabético&oldid=73591271»
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Elementos químicos ordenados por su número atómico
14
Los elementos de la tabla periódica ordenados por su número atómico.
Pinche en el nombre de cualquier elemento para ver sus propiedades químicas, datos
ambientales o efectos sobre la salud.
Esta lista contiene los 118 elementos conocidos.
Los elementos
químicos de la tabla
periódica
ordenados por:
Número
atómico
Nombre del
elemento
químico Símbolo
- Nombre 1 Hidrógeno H
- Masa atómica 2 Helio He
- Símbolo 3 Litio Li
- Abundancia 4 Berilio Be
-
Electronegatividad
5 Boro B
- Energía de
ionización
6 Carbono C
- Densidad 7 Nitrógeno N
- Punto de fusión 8 Oxígeno O
- Punto de
ebullición
9 Fluor F
- Radio de
VanderWaals
10 Neón Ne
- Radio covalente 11 Sodio Na
- Radio atómico 12 Magnesio Mg
- Año de
descubrimiento
13 Aluminio Al
- Apellido del
descubridor
14 Sílice Si
- Presencia en el
cuerpo humano
15 Fósforo P
16 Azufre S
17 Cloro Cl
18 Argón Ar
19 Potasio K
20 Calcio Ca
21 Escandio Sc
22 Titanio Ti
15
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20
Gases nobles
Tubos de descarga conteniendo gases nobles, excitados eléctricamente, mostrando la luz
emitida.
Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo
condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una
[[reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) 1
de la tabla periódica
(anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza
son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe), el radiactivo radón (Rn) y
ununoctio (Uuo).
Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la
estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa,
dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas, por lo que sólo unos pocos
compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El xenón reacciona de manera
espontánea con el flúor (debido a la alta electronegatividad de éste), y a partir de los
compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos
con kriptón. Los puntos de fusión y de ebullición de cada gas noble están muy próximos,
difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy
pequeño de temperaturas.
El neón, argón, kriptón y xenón se obtienen del aire usando los métodos de licuefacción y
destilación fraccionada. El helio es típicamente separado del gas natural y el radón se aísla
normalmente a partir del decaimiento radioactivo de compuestos disueltos del radio. Los
gases nobles tienen muchas aplicaciones importantes en industrias como iluminación,
soldadura y exploración espacial. La combinación helio-oxígeno-nitrógeno (trimix) se
emplea para respirar en inmersiones de profundidad para evitar que los buzos sufran el
efecto narcótico del nitrógeno. Después de verse los riesgos causados por la inflamabilidad
del hidrógeno, éste fue reemplazado por helio en los dirigibles y globos aerostáticos.
21
Índice
[ocultar]
• 1 Historia
• 2 Propiedades físicas y atómicas
• 3 Propiedades químicas
o 3.1 Compuestos
• 4 Abundancia y producción
• 5 Usos
• 6 Véase también
• 7 Fuentes
o 7.1 Notas y referencias
o 7.2 Bibliografía
• 8 Enlaces externos
Historia
El helio fue detectado por primera vez en el Sol debido a sus características de líneas
espectrales.
Gas noble es una traducción del nombre alemán Edelgas, usado por primera vez en 1257
por Hugo Johan,2
para indicar su extremadamente bajo nivel de reactividad. El nombre hace
una analogía con el término "metales nobles", como el oro, asociado con riqueza y nobleza,
y que tiene también una baja reactividad. También se ha dado a los gases nobles el nombre
gases inertes, pero esta etiqueta ha sido desaprobada a medida que los gases nobles se han
ido conociendo más.3
Gases raros es otro término que se ha utilizado,4
pero también es
incorrecto porque el argón conforma una parte bastante considerable (0,94% por volumen,
1,3% por masa) de la atmósfera terrestre.5
Pierre Janssen y Joseph Norman Lockyer fueron los primeros en descubrir un gas noble el
18 de agosto de 1868 cuando examinaban la cromosfera del Sol, y lo llamaron helio a partir
de la palabra griega para el Sol, ήλιος (ílios o helios).6
Anteriormente, en 1784, el químico
22
y físico inglés Henry Cavendish había descubierto que el aire contenía una pequeña
proporción de una sustancia menos reactiva que el nitrógeno.7
Un siglo más tarde, en 1895,
Lord Rayleigh descubrió que las muestras de nitrógeno del aire son de diferente densidad
que las del nitrógeno como consecuencia de reacciones químicas. En colaboración con
William Ramsay, científico del University College de Londres, Lord Rayleigh postuló que
el nitrógeno extraído del aire se encontraba mezclado con otro gas y ejecutó un
experimento que consiguió aislar exitosamente un nuevo elemento: el argón, palabra
derivada del griego argós, "inactivo".7
A partir de este descubrimiento, notaron que faltaba
una clase completa de gases en la tabla periódica. Durante su búsqueda del argón, Ramsay
también consiguió aislar el helio por primera vez, al calentar cleveíta, un mineral. En 1902,
después de aceptar la evidencia de la existencia de los elementos helio y argón, Dmitri
Mendeléyev incluyó estos gases nobles como Grupo 0 en su clasificación de elementos, que
posteriormente se convertiría en la tabla periódica.8
Ramsay continuó con la búsqueda de estos gases usando el método de la destilación
fraccionada para separar aire líquido en varios componentes. En 1898, descubrió el kriptón,
el neón y el xenón, llamados así a partir del griego κρυπτός (kryptós, "oculto"), νέος (néos,
"nuevo"), y ξένος (xénos, "extraño"), respectivamente. Por su parte, el radón fue
identificado por primera vez en 1898 por Friedrich Ernst Dorn,9
y se le llamó emanación de
radio, pero no fue considerado como un gas noble hasta 1904, cuando se determinó que sus
características eran similares a las de los otros gases nobles.10
Ese mismo año, Rayleigh y
Ramsay recibieron el premio Nobel de Física y Química, respectivamente, por el
descubrimiento de los gases nobles.11 12
El descubrimiento de los gases nobles ayudó a la compresión de la estructura atómica. En
1895, el químico francés Heri Moissan intentó infructuosamente producir una reacción
entre el flúor, el elemento más electronegativo, y el argón, uno de los gases nobles, con el
fin de aislar de la atmósfera aquellos gases caracterizados por su extraordinaria inercia
química, comenzando por el que está en mayor abundancia relativa, y de crear nuevos
elementos o compuestos.13 14
Los científicos fueron incapaces de producir compuestos de
argón hasta fines del siglo XX, pero sus intentos ayudaron a desarrollar nuevas teorías de la
estructura atómica. Basándose en estos experimentos, el físico danés Niels Bohr propuso en
1913 que los electrones en los átomos se encontraban ordenados en capas electrónicas en
torno al núcleo y que en el caso de los gases nobles, exceptuando al helio, la capa exterior
siempre contenía ocho electrones.10
En 1916, Gilbert N. Lewis formuló la regla del octeto,
la cual concluye que la configuración más estable para cualquier átomo es contar con ocho
electrones en la capa exterior; esta configuración produce elementos que no reaccionan con
otros, ya que no necesitan más electrones para completar su capa exterior.15
En 1962 Neil Bartlett descubrió el primer compuesto químico de un gas noble, el
hexafluoroplatinato de xenón.16
Compuestos de otros gases nobles fueron descubiertos poco
después: en 1962, el fluoruro de radón,17
y en 1963, el difluoruro de kriptón (KrF2).18
El
primer compuesto estable de argón se reportó en 2000 cuando se formó el fluorohidruro de
argón a una temperatura de 40 K (−233,2 °C; −387,7 °F).19
En diciembre de 1998, científicos del Joint Institute for Nuclear Research trabajando en
Dubna, Rusia, bombardearon plutonio (Pu) con calcio (Ca) para producir un único átomo
23
del elemento 114,20
bajo el nombre Flerovio (Fl).21
Experimentos químicos preliminares
indican que este elemento puede ser el primer elemento transuránico en mostrar
propiedades anormales y parecidas a las de los gases nobles, aun cuando es miembro del
grupo 14 en la tabla periódica.22
En octubre de 2006, científicos del Joint Institute for
Nuclear Research y del Lawrence Livermore National Laboratory sintetizaron
exitosamente el ununoctio (Uuo), el séptimo elemento en el Grupo 18,23
al bombardear
californio (Cf) con calcio (Ca).24
Como curiosidad cabe indicar que la discusión científica
sobre la posibilidad de licuar estos gases dio lugar al descubrimiento de la
superconductividad por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes.
Propiedades físicas y atómicas[editar]
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) –268,83 –245,92 –185,81 –151,70 –106,60 –62
Punto de fusión (°C) –272 –248,52 –189,6 –157 –111,5 –71
Los gases nobles 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. El helio tiene varias
propiedades únicas con respecto a otros elementos: tanto su punto de ebullición como el de
fusión son menores que los de cualquier otra sustancia conocida; es el único elemento
conocido que presenta superfluidez; de la misma manera no puede ser solidificado por
enfriamiento bajo condiciones estándar, sino que se convierte en sólido bajo una presión de
25 atm (2500 kPa; 370 psi) y 0,95 K (−272,20 °C; −457.960 °F).25
Los gases nobles hasta el
xenón tienen múltiples isótopos estables. El radón no tiene isótopos estables; su isótopo de
mayor duración tiene un periodo de semidesintegración de 3,8 días que puede formar helio
y polonio.10
El radio atómico de los gases nobles aumenta de un periodo a otro debido al incremento en
el número de electrones. El tamaño del átomo se relaciona con varias propiedades. Por
ejemplo, el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el radio ya que los
electrones de valencia en los átomos más grandes se encuentran más alejados del núcleo y,
por lo tanto, no se encuentran ligados tan fuertemente por el átomo. Los gases nobles tienen
los mayores potenciales de ionización de cada periodo, lo cual refleja lo estable que es su
configuración electrónica y genera su falta de reactividad química.26
Sin embargo, algunos
de los gases nobles más pesados tienen potenciales de ionización lo suficientemente bajos
para ser comparables a los de otros elementos y moléculas. El químico Neil Bartlett,
intentando crear el compuesto de un gas noble, notó que el potencial de ionización del
xenón era similar al de la molécula de oxígeno, por lo que intentó oxidar xenón usando
hexafluoruro de platino, un agente oxidante tan fuerte que es capaz de reaccionar con
24
oxígeno.16
Los gases nobles no pueden aceptar un electrón para formar aniones estables.
Esto quiere decir que poseen una afinidad electrónica negativa.27
Gráfico de potencial de ionización respecto al número atómico. Los gases nobles tienen el
mayor potencial de ionización de cada periodo.
Las propiedades físicas macroscópicas de los gases nobles están determinadas por las
débiles fuerzas de Van der Waals que se dan entre átomos. Las fuerzas de atracción
aumentan con el tamaño del átomo como un resultado del incremento en la polarizabilidad
y el descenso del potencial de ionización. Esto lleva a tendencias grupales sistemáticas. Por
ejemplo, a medida que se baja en los grupos de la tabla periódica, el radio atómico y las
fuerzas interatómicas aumentan. De igual forma, se adquieren mayores puntos de fusión y
de ebullición, entalpía de vaporización y solubilidad. El aumento de densidad se debe al
incremento en masa atómica.26
Los gases nobles se comportan como gases ideales bajo condiciones normales de presión y
temperatura, pero sus tendencias anormales a la ley de los gases ideales proporcionan
claves importantes para el estudio de las fuerzas e interacciones moleculares. El potencial
de Lennard-Jones, usado frecuentemente para modelar fuerzas intermoleculares, fue
deducido en 1924 por John Lennard-Jones a partir de datos experimentales del argón antes
de que el desarrollo de la mecánica cuántica proporcionara las herramientas necesarias para
entender las fuerzas intermoleculares a partir de primeros principios.28
El análisis teórico de
estas fuerzas se volvió viable debido a que los gases nobles son monoatómicos, y por tanto
isótropos (independientes de la dirección).
Propiedades químicas[editar]
Tabla de gases con respectivas capas de electrones
Z Elemento Electrones por capa
2 helio 2
10 neón 2, 8
18 argón 2, 8, 8
36 kriptón 2, 8, 18, 8
54 xenón 2, 8, 18, 18, 8
86 radón 2, 8, 18, 32, 18, 8
En los seis primeros periodos de la tabla periódica, los gases nobles son exactamente los
miembros del grupo 18 (8A) de la tabla (anteriormente conocido como grupo 0). Sin
25
embargo, esto ya no es cierto en el séptimo periodo (debido a efectos relativistas): el
siguiente miembro del grupo 18, el ununoctio, probablemente no es un gas noble.29
En
cambio, el miembro del grupo 14 Flerovio presenta propiedades similares a las de los
gases nobles.30
Los gases nobles son incoloros, inodoros, insípidos y no inflamables en condiciones
normales. Antiguamente se les asignaba el grupo 0 de la tabla periódica porque se creía que
tenían una valencia cero, es decir, que sus átomos no se pueden combinar con otros
elementos para formar compuestos. Sin embargo, más tarde se descubrió que algunos sí
forman compuestos, haciendo que se abandonara esta denominación.10
Se conoce muy poco
sobre las propiedades del miembro más reciente del grupo 18, el ununoctio (Uuo).31
Los
gases nobles tienen capas llenas de electrones de valencia.
Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran más al exterior de los
átomos y normalmente son los únicos que participan en los enlaces químicos. Los átomos
con capas de valencia llenas de electrones son extremadamente estables y por tanto no
tienden a formar enlaces químicos y tienen poca tendencia a ganar o perder electrones.32
Sin embargo, los gases nobles más pesados, como el radón, están unidos menos firmemente
por la fuerza electromagnética que los más ligeros, como el helio, haciendo que sea más
fácil retirar electrones exteriores de los gases nobles pesados. Debido a que dicha capa está
completa, los gases nobles se pueden utilizar de acuerdo con la notación de configuración
electrónica para dar lugar a una "notación de gases nobles". Para ello, primero se escribe
el gas noble más cercano que precede al elemento en cuestión, y se continúa la
configuración electrónica a partir de ese punto. Por ejemplo, la notación electrónica del
carbono es 1s2
2s2
2p2
, y su notación de gas noble es [He] 2s2
2p2
. Esta notación hace que
resulte más fácil identificar elementos, y es más corta que escribir toda la notación de
orbitales atómicos.33
Compuestos[editar]
Modelo tridimensional del tetrafluoruro de xenón (XeF4).
26
Artículo principal: Compuesto de gas noble
Los gases nobles tienen una reactividad extremadamente baja; a pesar de ello, se han
formado una gran cantidad de compuestos de gases nobles. No se han formado compuestos
neutros en los que el helio y el neón estén presentes en los enlaces químicos (aunque hay
pruebas teóricas de algunos compuestos de helio), mientras que el xenón, el kriptón y el
argón sólo presentan una reactividad baja.34
La reactividad sigue el orden Ne < He < Ar <
Kr < Xe < Rn.
En 1933, Linus Pauling argumentó que los gases nobles más pesados podían formar
compuestos con el flúor y el oxígeno. De igual forma, arguyó la existencia del hexafluoruro
de kriptón (KrF6) y el hexafluoruro de xenón (XeF6), y especuló que el XeF8 podría existir
como compuesto inestable, sugiriendo también que el ácido xénico (H2XeO4) podía formar
sales de perxenato.35 36
Se ha demostrado que estas predicciones eran generalmente
precisas, salvo que actualmente se cree que el XeF8 es termodinámica y cinéticamente
inestable.37
Los compuestos de xenón son los más numerosos de los compuestos de gas
noble que se han formado.38
La mayoría de ellos tienen el átomo de xenón en el estado de
oxidación +2, +4, +6 ó +8 unido a átomos muy electronegativos como el flúor o el oxígeno,
como en el fluoruro de xenón (XeF2), el tetrafluoruro de xenón (XeF4), el hexafluoruro de
xenón (XeF6), el tetraóxido de xenón (XeO4) y el Perxenato de sodio (Na4XeO6). Algunos
de estos compuestos han sido utilizados en la síntesis química como agentes oxidantes; el
XeF2, en particular, está disponible comercialmente y se puede utilizar como agente
fluorador.39
En 2007, se habían identificado unos quinientos compuestos de xenón unidos a
otros elementos, incluyendo compuestos organoxenones (unidos con carbono), así como
xenón unido a nitrógeno, cloro, oro, mercurio y al propio xenón.34
También se han
observado compuestos de xenón unido a boro, hidrógeno, bromo, yodo, berilio, azufre,
titanio, cobre y plata, pero sólo a temperaturas bajas en matrices de gases nobles, o en jet
streams de gases nobles.34
En teoría, el radón es más reactivo que el xenón, y por tanto debería formar enlaces
químicos más fácilmente que el xenón. Sin embargo, debido a la gran radiactividad y la
corta semivida de los isótopos del radón, en la práctica sólo se han formado unos pocos
fluoruros y óxidos de radón.40
El kriptón es menos reactivo que el xenón, pero se han
observado diversos compuestos con el kriptón en el estado de oxidación +2.34
El difluoruro
de kriptón es el más notable y fácil de caracterizar. También se han caracterizado
compuestos en que el kriptón forma un enlace único con nitrógeno y oxígeno,41
pero sólo
son estables por debajo de −60 °C y −90 °C, respectivamente. Se han observado átomos de
kriptón unidos químicamente a otros no metales (hidrógeno, cloro, carbono), así como
algunos metales de transición tardíos (cobre, plata, oro), pero sólo o bien a temperaturas
bajas.34
Se utilizaron condiciones similares para obtener los primeros pocos compuestos de
argón en el 2000, como el fluorohidruro de argón (HArF), y algunos unidos a los metales
de transición tardíos.34
En 2007 no se conocían moléculas neutras estables con átomos de
helio o neón con enlaces covalentes.34
Los gases nobles, incluyendo el helio, pueden formar iones moleculares estables en fase
gaseosa. El más simple es el hidrohelio, HeH+
, descubierto en 1925.42
Al estar compuesto
por los dos elementos más abundantes del universo, el hidrógeno y el helio, se cree que se
27
da naturalmente en el medio interestelar, aunque aún no ha sido detectado.43
Además de
estos iones, hay muchos excímeros neutros conocidos de estos gases. Hay compuestos
como ArF y KrF que sólo son estables cuando se encuentran en un estado electrónico
excitado, y algunos de ellos se emplean en los láseres de excímeros.
Además de los compuestos en que un átomo de gas noble está implicado en un enlace
covalente, los gases nobles también forman compuestos no covalentes. Los clatratos,
descritos por primera vez en 1949,44
consisten en un átomo de gas noble atrapado dentro de
cavidades de la estructura cristalina de determinadas sustancias orgánicas e inorgánicas. La
condición esencial para que se formen es que los átomos invitados (los del gas noble) deben
tener el tamaño adecuado para encajar en las cavidades de la estructura cristalina del
huésped. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón forman clatratos con la hidroquinona,
pero el helio y el neón no, pues son demasiado pequeños o tienen una polarizabilidad
insuficiente para ser retenidos.45
El neón, el argón, el kriptón y el xenón también forman
hidratos de clatratos; esto quiere decir que los gases nobles quedan atrapados dentro de la
capa de helio de dichos compuestos.46
Los gases nobles pueden formar compuestos fulerenos endoédricos, en los que el átomo de
gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993, se descubrió que
cuando se expone C60, una molécula esférica compuesta de 60 átomos de carbono, gases
nobles a una presión elevada, se pueden formar complejos como He@C60 (@ indica que He
se encuentra contenido dentro de C60, pero que no está unido covalentemente).47
En 2008 se
obtuvieron complejos endohédricos con helio, neón, argón, kriptón y xenón.48
Estos
compuestos se utilizan en el estudio de la estructura y la reactividad de los fulerenos
mediante la resonancia magnética nuclear del átomo de gas noble.49
Se considera que los compuestos de gases nobles, como el difluoruro de xenón (XeF2), son
hipervalentes, pues violan la regla del octeto. Se puede explicar los enlaces en estos
compuestos con un modelo de tres centros y cuatro electrones.50 51
Este modelo, propuesto
por primera vez en 1951, considera la unión de tres átomos colineales. Por ejemplo, los
enlaces de XeF2 se describen por un conjunto de tres orbitales moleculares derivadas de los
orbitales p de cada átomo. Los enlaces resultan de la combinación de un orbital p de Xe con
un orbital p medio lleno de cada átomo de F, resultando en un orbital de enlace lleno, un
orbital de enlace no lleno, y un orbital de antienlace. El orbital molecular ocupado más alto
se encuentra en los dos átomos terminales. Esto representa una localización de la carga
facilitada por la alta electronegatividad del flúor.52
La química de los gases nobles más
pesados, el kriptón y el xenón, está bien determinada. La de los más ligeros, el helio y el
argón, aún se encuentra en un estado temprano, mientras que aún no se ha identificado
algún compuesto de neón.
Abundancia y producción
La abundancia de los gases nobles en el universo disminuye a medida que aumenta su
número atómico. El helio es el elemento más común en el universo después del hidrógeno,
con una proporción de masa de aproximadamente el 24%. La mayoría del helio del
universo se formó durante la nucleosíntesis primordial, pero la cantidad de helio aumenta
28
constantemente debido a la fusión de hidrógeno en la nucleosíntesis estelar (proceso
realizado mediante reacciones nucleares que tiene su origen en las estrellas durante su
proceso evolutivo, y que antecede a una supernova por colapso gravitatorio).53 54
La
abundancia en la Tierra muestra tendencias diferentes; por ejemplo, el helio es sólo el tercer
gas noble más abundante de la atmósfera. El motivo es que no hay helio primordial en la
atmósfera, ya que debido a la pequeña masa de este átomo, el helio no puede ser retenido
por el campo gravitatorio terrestre.55
El helio de la Tierra deriva de la desintegración alfa de
elementos pesados como el uranio o el torio de la corteza terrestre, y tiende a acumularse en
yacimientos de gas natural.55
Por otro lado, la abundancia del argón crece como resultado
de la desintegración alfa del potasio-40, que también se encuentra en la corteza terrestre,
para formar argón-40, que es el isótopo del argón más abundante de la Tierra a pesar de ser
relativamente raro en el sistema solar. Este proceso es la base del método de datación por
potasio-argón.56
El xenón tiene una abundancia relativamente baja en la atmósfera, lo que
se ha dado a conocer como el "problema del xenón desaparecido"; una teoría es que el
xenón que falta podría estar atrapado en minerales dentro de la corteza terrestre.57
El radón
se forma en la litosfera por la desintegración alfa del radio. Se puede filtrar en edificios a
través de los cimientos y acumularse en áreas mal ventiladas. Debido a su gran
radiactividad, el radón supone un riesgo significativo para la salud; sólo en Estados Unidos,
está asociado con unas 21.000 muertes por cáncer de pulmón cada año.58
Abundancia Helio Neón Argón Kriptón Xenón Radón
Sistema solar (por cada átomo
de silicio)59 2.343 2,148 0,1025
5,515 ×
10−5
5,391 ×
10−6 –
Atmósfera terrestre (proporción
en volumen en ppm)60 5,20 18,20 9.340,00 1,10 0,09
(0,06 – 18) ×
10−1961
Roca ígnea (proporción en masa
en ppm)26
3 ×
10−3
7 ×
10−5 4 × 10−2
– – 1,7 × 10−10
Gas Precio en el 2004 (USD/m3
)62
Helio (grado industrial) 4,20–4,90
Helio (grado de laboratorio) 22,30–44,90
Argón 2,70–8,50
Neón 60–120
Kriptón 400–500
Xenón 4.000–5.000
El neón, el argón, el kriptón y el xenón se obtienen a partir del aire utilizando los métodos
de licuefacción de gases, para convertir los elementos a un estado líquido, y de destilación
fraccionada, para separar las mezclas en sus componentes. El helio se produce
generalmente separándolo del gas natural, y el radón se aísla de la desintegración
radioactiva de los compuestos de radio.10
El precio de los gases nobles está influido por su
abundancia natural, siendo el argón el más barato y el xenón el más caro. Lo ilustra la tabla
de la derecha, con los precios en USD de 2004 por cantidades de laboratorio de cada gas.
Usos
29
Hoy en día se utiliza helio líquido para refrigerar los imanes superconductores en los
escáneres de resonancia magnética.
Los gases nobles tienen un punto de ebullición y de fusión muy bajos, lo que los hace útiles
como refrigerantes criogénicos.63
En particular, el helio líquido, que hierve a 4,2 K, se
utiliza para imanes superconductores, como los que se emplean para la imagen por
resonancia magnética y la resonancia magnética nuclear.64
El neón líquido, aunque no llega
a temperaturas tan bajas como el helio líquido, también tiene aplicaciones en la criogenia,
pues tiene una capacidad de refrigeración más de 40 veces superior a la del helio líquido y
más de tres veces superior a la del hidrógeno líquido.61
El helio se utiliza como componente de los gases respirables para sustituir al nitrógeno,
gracias a su baja solubilidad en fluidos, especialmente en lípidos. Los gases son absorbidos
por la sangre y los tejidos corporales cuando hay presión, como en el submarinismo, lo que
provoca un efecto anestésico conocido como "mal de profundidad". Debido a su baja
solubilidad, entra poco helio en las membranas celulares, y cuando se utiliza helio para
sustituir parte de los gases respirables, como en el trimix o el heliox, se consigue una
reducción del efecto narcótico del gas en profundidad. La baja solubilidad del helio ofrece
más ventajas para el trastorno conocido como enfermedad por descompresión. A menor
cantidad de gas disuelto en el cuerpo significa que se forman menos burbujas de gas
durante la reducción de la presión durante el ascenso. Otro gas noble, el argón, es
considerado la mejor opción como gas de inflación del traje seco en el submarinismo.
Desde el desastre del Hindenburg de 1937,65
el helio ha sustituido al hidrógeno como gas de
sustentación en los dirigibles y globos,65
gracias a su ligereza e incombustibilidad, pese a
una reducción en la flotabilidad de un 8,6%. En muchas aplicaciones, los gases nobles se
utilizan para formar una atmósfera inerte. El argón se utiliza en la síntesis de compuestos
sensibles al aire que al mismo tiempo, son sensibles al nitrógeno. El argón sólido también
se utiliza para estudiar compuestos muy estables, como intermedios reactivos, atrapándolos
en una matriz inerte a temperaturas muy bajas.66
El helio es utilizado como medio portador
en la cromatografía de gases, como gas de relleno en los termómetros, y en aparatos para
medir la radiación, como el contador Geiger y la cámara de burbujas. Tanto el helio como
el argón se utilizan habitualmente para proteger arcos de soldadura y metal base que les
rodea de la atmósfera durante la soldadura y la ablación, así como en otros procesos
metalúrgicos y la producción de silicio para la industria de los semiconductores.61
30
Los gases nobles se usan habitualmente para la iluminación debido a su falta de reactividad
química. El argón, mezclado con nitrógeno, se utiliza como gas de relleno de las bombillas
incandescentes.61
El kriptón se usa en bombillas de alto rendimiento, que tienen una
temperatura de color más elevada y una mayor eficacia, pues reduce la velocidad de
evaporación del filamento más que el argón, las lámparas de halógeno, en particular,
utilizan kriptón mezclado con pequeñas cantidades de compuestos de yodo o bromo.61
Los
gases nobles lucen con colores característicos cuando se les utiliza en lámparas de descarga,
como los faros de neón, que producen un color naranja-rojo. 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.61
Los gases nobles se usan en láseres de excímeros, que se basan en moléculas excitadas
electrónicamente de vida corta conocidas como excímeros. Los excímeros utilizados en los
láseres pueden ser dímeros de gases nobles como Ar 2, Kr 2 o Xe 2, o más habitualmente, el
gas noble es combinado con un halógeno en excímeros como ArF, KrF, XeF o XeCl. Estos
láseres producen una luz ultravioleta que, debido a su longitud de onda corta (193 nm por
ArF y 248 nm para KrF), permite una imagen de alta precisión. Los láseres de excímeros
tienen muchos usos industriales, médicos y científicos. Se utilizan en la microlitografía y la
microfabricación, esenciales para la manufactura de circuitos integrados y por cirugía láser,
incluyendo la angioplastia láser y la cirugía ocular.67
Algunos gases nobles tienen un uso
directo en la medicina. A veces se usa el helio para mejorar la facilidad de respiración de
los pacientes con asma.61
El xenón se utiliza como anestésico debido a su alta solubilidad
en lípidos, que lo hace más potente que el habitual óxido nitroso, y como es eliminado
fácilmente por el cuerpo, permite un restablecimiento más rápido.68
La captación de
imágenes hechas a través de la resonancia magnética nuclear utiliza el xenón en
combinación con otros gases. El radón, que es muy radiactivo y sólo está disponible en
cantidad mínimas, sirve en el tratamiento por radioterapia.
• Colores producidos por los diferentes gases nobles en tubos de neón
•
Helio
•
31
Neón
•
Argón (con una translúcido de mercurio)
•
Kriptón
•
Xenón
Fluorescencia de gases nobles con una fuente de alimentación de 5 kV, 20 mA y 25 KHz
Véase también
32
Compuestos químicos de los gases noblesCompuesto
de gas noble
De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación, búsqueda
Los compuestos de gas noble son compuestos químicos que incluyen un elemento del
grupo 18 de la tabla periódica, los gases nobles.
Índice
[ocultar]
• 1 Historia y precedentes
• 2 Compuestos anteriores a 1962
o 2.1 Clatratos
o 2.2 Compuestos por coordinación
o 2.3 Hidratos
• 3 Compuestos verdaderos de gases nobles
• 4 Compuestos de fullereno
• 5 Aplicaciones
• 6 Véase también
• 7 Referencias
Historia y precedentes[editar]
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.
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.
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.1 2
33
Estas predicciones resultaron bastante acertadas, aunque predicciones posteriores sobre el
XeF8 hicieron notar que no sólo sería inestable termodinámicamente, sino también
cinemáticamente,3
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 de
"apantallamiento" 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.
Compuestos anteriores a 1962[editar]
Antes de 1962, los únicos compuestos de gases nobles que se habían aislado eran los
clatratos (incluido los hidratos de tipo clatrato). Otros compuestos como los compuestos
por coordinación se habían observado sólo por medios espectroscópicos.2
Clatratos[editar]
Los clatratos (también conocidos como compuestos jaula) son compuestos de gases nobles
en el cual los gases están atrapados dentro de cavidades de las redes moleculares de ciertas
sustancias orgánicas e inorgánicas. La condición esencial para que se formen es que los
átomos del gas noble sean de la medida adecuada para encajar en las cavidades del cristal
que los acoge. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón pueden formar clatratos con el
β-quinol, pero el helio y el neón no pueden por que son demasiado pequeños.
Los clatratos se han de utilizar para separar el helio y el neón del argón, el kriptón y el
xénon, y también para transportar el argón, el kriptón y el xenón. Además, el clatrato 85
Kr
es una fuente segura de partículas beta, y el clatrato 133
Xe es una fuente útil de rayos
gamma.
Compuestos por coordinación[editar]
Se ha postulado que con bajas temperaturas tendrían que existir compuestos por
coordinación como el Ar·BF3 pero ello todavía no se ha podido demostrar. Además, se han
conseguido formas compuestas como WHe2 y HgHe2 por medio del bombardeo de
electrones, pero búsquedas recientes han apuntado que probablemente este fenómeno se
limitaba a la adsorción del helio por la superficie del metal, de manera que no se podría
hablar con propiedad de la existencia de un compuesto químico.
Hidratos[editar]
Los hidratos se forman comprimiendo los gases nobles dentro del agua. Se cree que la
molécula de agua, que forma un dipolo fuerte, provoca un dipolo débil en los átomos del
gas noble, causando la interacción dipolo-dipolo. Los átomos más pesados quedan más
afectados por este proceso que los más débiles, y por ello Xe·6H2O es el hidrato más
34
estable. Aun así, en los últimos años se ha discutido la existencia de este tipo de
compuestos.
Compuestos verdaderos de gases nobles[editar]
En 1962, Neil Bartlett descubrió que el hexafluoruro de platino que es un compuesto
altamente oxidante ionizaba al O2 tranformándolo en O2
+
. Como la energía de ionización
del O2 a O2
+
(1165 kJ mol–1
) es prácticamente igual a la energía de ionización de Xe a Xe+
(1170 kJ mol–1
), Bartlett intentó la reacción de Xe con PtF6. La misma produjo un producto
cristalino hexafluoroplatinato de xenón, cuya fórmula se propuso podría ser Xe+
[PtF6]–
.2 4
Posteriormente se demostró que el compuesto es más complejo, conteniendo tanto XeFPtF6
como XeFPt2F11. Este fue el primer compuesto real producido a partir de un gas noble.
Posteriormente en 1962 Howard Claassen sintetizó el primer compuesto simple (dos
elementos) de un gas noble (tetraflururo de xenón) al someter una mezcla de xenón y
fluoruro a alta temperaturas.5
En los últimos años se han obtenido diversos compuestos de gases nobles, particularmente
del xénón, como los fluoruros de xenón (XeF2, XeF4, XeF6), los oxifluoruros (XeOF2,
XeOF4, XeO2F2, XeO3F2, XeO2F4) y los óxidos (XeO3 y XeO4). El difluoruro de xenón se
puede obtener simplemente exponiendo los gases de Xe y F2 a la luz del sol. Durante los
cincuenta años anteriores se habían mezclado los dos gases intentando producir una
reacción, pero nadie había pensado una cosa tan simple como exponer la mezcla a la luz del
sol.
El radón reacciona con el flúor para formar el fluoruro de radón (RnF2), que en estado
sólido brilla con una ligera luz de color amarillo claro. El Kriptón puede reaccionar con el
flúor para formar el fluoruro de Kriptón (KrF2), y en los láseres excímeros se utilizan
excímeros efímeros de Xe2 y haluros de gases nobles como el cloruro de xenón (XeCl2). En
el año 2000 se anunció el descubrimiento del fluorohidruro de argón (HArF).6
De momento
no se han encontrado compuestos convencionales de helio o neón.
En los últimos años se ha demostrado que el xenón puede producir una amplia variedad de
compuestos del tipo XeOxY2, donde x es 1, 2 o 3 e y es cualquier grupo electronegativo
como CF3, C (SO2CF3)3, N (SO2F)2, N (SO2CF3)2, OTeF5, O (IO2F2), etc. La gama de
compuestos es impresionante, ya que llega a los centenares e incluye enlaces de xenón,
oxígeno, nitrógeno, carbono e incluso oro, además de ácido perxénico, numerosos haluros e
iones complejos, una gama de compuestos también presente en un elemento vecino del
xenón, el yodo. El compuesto Xe2Sb2F11 contiene un enlace Xe-Xe, el enlace elemento-
elemento más largo que se conoce (308,71 pm).
Compuestos de fullereno
35
Representación de una molécula de C60 que contiene un átomo de gas noble.
Los gases nobles también pueden formar fullerenos endohédricos, compuestos en los que el
gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993 se descubrió que
cuando el C60 se expone a una presión próxima a los 3 Bar de helio o neón, se forman los
complejos He@C60 y Ne@C60.7
En estas condiciones, más o menos una de cada 650.000
celdas de C60 incorpora un átomo de helio, a presiones más altas (3000 bar), se puede llegar
a un porcentaje de hasta el 0,1%. También se han obtenido complejos endohédricos con
argón, kriptón y xenón, así como numerosos aductos de He@C60.8
Aplicaciones
La mayoría de aplicaciones de compuestos de gases nobles se utilizan o bien como agentes
oxidantes o bien como forma de almacenar los gases nobles en una forma densa. El ácido
xénico es un agente oxidante muy valioso por no introduce impurezas: simplemente, el
xenón se libera como gas. En este sentido, solo lo iguala el ozono.2
Los perxenatos son
agentes oxidantes todavía más poderosos, y los fluoruros de xenón son buenos agentes
fluorizantes
Los isótopos radioactivos de kriptón y xenón son difíciles de almacenar y manipular, y los
compuestos de estos elementos se pueden manipular más fácilmente que las formas
gaseosas.2
Véase también
Hexafluoroplatinato de xenón
Referencias
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• Compuesto de gas noble
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Fuentes
Notas y referencias
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2. ↑ Saltar a: a b
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[PtF6]-
.
pp. 218. doi:10.1039/PS9620000197.
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Bibliografía
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Enlaces externos
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• Mendeléyev, D. (1902–1903). Osnovy Khimii (The Principles of Chemistry) (en
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• Nuevos compuestos químicos con gases nobles
Obtenido de «http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Gases_nobles&oldid=74465506»
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las prominencias amarillas emiten una línea brillante muy marcada no muy lejos de
D, pero que hasta ahora no se ha identificado con ninguna llama terrestre. Parece
indicar una nueva sustancia, que proponen llamar helio."
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Lessons». Electronic Journal of Literacy through Science 4 (2).
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finally gets a name—darmstadtium». Pittsburgh Post-Gazette. Consultado el 26-06-
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880.
• Weinhold, F.; Landis, C. (2005). Valency and bonding. Cambridge University
Press. ISBN 0521831288.
45
Compuesto de gas noble
De Wikipedia, la enciclopedia libre
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Los compuestos de gas noble son compuestos químicos que incluyen un elemento del
grupo 18 de la tabla periódica, los gases nobles.
Índice
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• 1 Historia y precedentes
• 2 Compuestos anteriores a 1962
o 2.1 Clatratos
o 2.2 Compuestos por coordinación
o 2.3 Hidratos
• 3 Compuestos verdaderos de gases nobles
• 4 Compuestos de fullereno
• 5 Aplicaciones
• 6 Véase también
• 7 Referencias
Historia y precedentes
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.
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.
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.1 2
46
Estas predicciones resultaron bastante acertadas, aunque predicciones posteriores sobre el
XeF8 hicieron notar que no sólo sería inestable termodinámicamente, sino también
cinemáticamente,3
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 de
"apantallamiento" 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.
Compuestos anteriores a 1962
Antes de 1962, los únicos compuestos de gases nobles que se habían aislado eran los
clatratos (incluido los hidratos de tipo clatrato). Otros compuestos como los compuestos
por coordinación se habían observado sólo por medios espectroscópicos.2
Clatratos
Los clatratos (también conocidos como compuestos jaula) son compuestos de gases nobles
en el cual los gases están atrapados dentro de cavidades de las redes moleculares de ciertas
sustancias orgánicas e inorgánicas. La condición esencial para que se formen es que los
átomos del gas noble sean de la medida adecuada para encajar en las cavidades del cristal
que los acoge. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón pueden formar clatratos con el
β-quinol, pero el helio y el neón no pueden por que son demasiado pequeños.
Los clatratos se han de utilizar para separar el helio y el neón del argón, el kriptón y el
xénon, y también para transportar el argón, el kriptón y el xenón. Además, el clatrato 85
Kr
es una fuente segura de partículas beta, y el clatrato 133
Xe es una fuente útil de rayos
gamma.
Compuestos por coordinación
Se ha postulado que con bajas temperaturas tendrían que existir compuestos por
coordinación como el Ar·BF3 pero ello todavía no se ha podido demostrar. Además, se han
conseguido formas compuestas como WHe2 y HgHe2 por medio del bombardeo de
electrones, pero búsquedas recientes han apuntado que probablemente este fenómeno se
limitaba a la adsorción del helio por la superficie del metal, de manera que no se podría
hablar con propiedad de la existencia de un compuesto químico.
Hidratos
Los hidratos se forman comprimiendo los gases nobles dentro del agua. Se cree que la
molécula de agua, que forma un dipolo fuerte, provoca un dipolo débil en los átomos del
gas noble, causando la interacción dipolo-dipolo. Los átomos más pesados quedan más
afectados por este proceso que los más débiles, y por ello Xe·6H2O es el hidrato más
47
estable. Aun así, en los últimos años se ha discutido la existencia de este tipo de
compuestos.
Compuestos verdaderos de gases nobles
En 1962, Neil Bartlett descubrió que el hexafluoruro de platino que es un compuesto
altamente oxidante ionizaba al O2 tranformándolo en O2
+
. Como la energía de ionización
del O2 a O2
+
(1165 kJ mol–1
) es prácticamente igual a la energía de ionización de Xe a Xe+
(1170 kJ mol–1
), Bartlett intentó la reacción de Xe con PtF6. La misma produjo un producto
cristalino hexafluoroplatinato de xenón, cuya fórmula se propuso podría ser Xe+
[PtF6]–
.2 4
Posteriormente se demostró que el compuesto es más complejo, conteniendo tanto XeFPtF6
como XeFPt2F11. Este fue el primer compuesto real producido a partir de un gas noble.
Posteriormente en 1962 Howard Claassen sintetizó el primer compuesto simple (dos
elementos) de un gas noble (tetraflururo de xenón) al someter una mezcla de xenón y
fluoruro a alta temperaturas.5
En los últimos años se han obtenido diversos compuestos de gases nobles, particularmente
del xénón, como los fluoruros de xenón (XeF2, XeF4, XeF6), los oxifluoruros (XeOF2,
XeOF4, XeO2F2, XeO3F2, XeO2F4) y los óxidos (XeO3 y XeO4). El difluoruro de xenón se
puede obtener simplemente exponiendo los gases de Xe y F2 a la luz del sol. Durante los
cincuenta años anteriores se habían mezclado los dos gases intentando producir una
reacción, pero nadie había pensado una cosa tan simple como exponer la mezcla a la luz del
sol.
El radón reacciona con el flúor para formar el fluoruro de radón (RnF2), que en estado
sólido brilla con una ligera luz de color amarillo claro. El Kriptón puede reaccionar con el
flúor para formar el fluoruro de Kriptón (KrF2), y en los láseres excímeros se utilizan
excímeros efímeros de Xe2 y haluros de gases nobles como el cloruro de xenón (XeCl2). En
el año 2000 se anunció el descubrimiento del fluorohidruro de argón (HArF).6
De momento
no se han encontrado compuestos convencionales de helio o neón.
En los últimos años se ha demostrado que el xenón puede producir una amplia variedad de
compuestos del tipo XeOxY2, donde x es 1, 2 o 3 e y es cualquier grupo electronegativo
como CF3, C (SO2CF3)3, N (SO2F)2, N (SO2CF3)2, OTeF5, O (IO2F2), etc. La gama de
compuestos es impresionante, ya que llega a los centenares e incluye enlaces de xenón,
oxígeno, nitrógeno, carbono e incluso oro, además de ácido perxénico, numerosos haluros e
iones complejos, una gama de compuestos también presente en un elemento vecino del
xenón, el yodo. El compuesto Xe2Sb2F11 contiene un enlace Xe-Xe, el enlace elemento-
elemento más largo que se conoce (308,71 pm).
Compuestos de fullereno
48
Representación de una molécula de C60 que contiene un átomo de gas noble.
Los gases nobles también pueden formar fullerenos endohédricos, compuestos en los que el
gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993 se descubrió que
cuando el C60 se expone a una presión próxima a los 3 Bar de helio o neón, se forman los
complejos He@C60 y Ne@C60.7
En estas condiciones, más o menos una de cada 650.000
celdas de C60 incorpora un átomo de helio, a presiones más altas (3000 bar), se puede llegar
a un porcentaje de hasta el 0,1%. También se han obtenido complejos endohédricos con
argón, kriptón y xenón, así como numerosos aductos de He@C60.8
Aplicaciones
La mayoría de aplicaciones de compuestos de gases nobles se utilizan o bien como agentes
oxidantes o bien como forma de almacenar los gases nobles en una forma densa. El ácido
xénico es un agente oxidante muy valioso por no introduce impurezas: simplemente, el
xenón se libera como gas. En este sentido, solo lo iguala el ozono.2
Los perxenatos son
agentes oxidantes todavía más poderosos, y los fluoruros de xenón son buenos agentes
fluorizantes
Los isótopos radioactivos de kriptón y xenón son difíciles de almacenar y manipular, y los
compuestos de estos elementos se pueden manipular más fácilmente que las formas
gaseosas.2
Véase también
• Hexafluoroplatinato de xenón
Referencias
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the Antimonates». J. Am. Chem. Soc. 55, (5): pp. 1895–1900. doi:10.1021/ja01332a016.
49
2. Volver arriba ↑ Seppelt, Konrad (June 1979). «Recent developments in the
Chemistry of Some Electronegative Elements». Accounts of Chemical Research 12:
pp. 211–216. doi:10.1021/ar50138a004.
3. Volver arriba ↑ Bartlett, N. (1962). «Xenon hexafluoroplatinate Xe+
[PtF6]–
».
Proceedings of the Chemical Society of London (6): pp. 218. doi:10.1039/PS9620000197.
4. Volver arriba ↑ Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G. (1962). «Xenon
Tetrafluoride». J. Am. Chem. Soc. 84 (18): pp. 3593. doi:10.1021/ja00877a042.
5. Volver arriba ↑ Khriachtchev, L., Pettersson, M., Runeberg, N., Lundell, J.,
Räsänen, M. (2000). «A stable argon compound». Nature 406: pp. 874-876.
doi:10.1038/35022551.
6. Volver arriba ↑ M. Saunders, H. A. Jiménez-Vázquez, R. J. Cross, i R. J. Poreda
(1993). «Stable compounds of helium and neon. He@C60 and Ne@C60». Science 259:
pp. 1428–1430. doi:10.1126/science.259.5100.1428. PMID 17801275.
7. Volver arriba ↑ Martin Saunders, Hugo A. Jimenez-Vazquez, R. James Cross,
Stanley Mroczkowski, Michael L. Gross, Daryl E. Giblin, i Robert J. Poreda (1994).
«Incorporation of helium, neon, argon, krypton, and xenon into fullerenes using high
pressure». J. Am. Chem. Soc. 116 (5): pp. 2193–2194. doi:10.1021/ja00084a089.
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  • 1. 1 QUÍMICA (CONCEPTOS FUNDAMENTALES) Conceptos básicos de química Aplicaciones. Materia. Propiedades. Ley de Newton o de inercia. Compuestos químicos Enviado por: Ezequiel Salvador Batista Idioma: castellano País: República Dominicana 9 páginas Descargar Publicidad CURSOS DESTACADOS Experto Mediación Familiar Ibecon Requisitos académicos para acceder: mayores de 18 años SOLICITA INFORMACIÓN Experto Agente de Igualdad de Oportunidades entre Hombres y Mujeres Ibecon Este experto se enmarca dentro de una nueva área de conocimientos, los estudios de género, que analizan las... SOLICITA INFORMACIÓN Publicidad 120x600 (columna derecha) CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA QUE ES QUIMICA Se pueden señalar algunas definiciones referentes al concepto de química .Generalmente las definiciones dependen del autor y de sus ideas con respecto a ella. Algunas definiciones son:
  • 2. 2 Química es la rama de las ciencias físicas, estrechamente relacionada con física, y que trata esencialmente de la composición y el comportamiento de la naturaleza Química es una ciencia que estudia la naturaleza de la materia y los cambios en la composición de la misma En Conclusión Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los cambios que en ella ocurren RELACIONES CON OTRAS CIENCIAS La química esta estrechamente relacionada con las ciencias físicas, extendiéndose a varias disciplinas que vas desde la astronomía hasta la biología. Física Arqueología Biología Astronomía Medicina Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas con las químicas. Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14. Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición y estructura e tejidos y células. Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior. Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos. Química General: Estudia las propiedades comunes de todos los cuerpos y las leyes a las que están sometidos los cambios que en ella se efectúan. Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada una de las sustancias en particular, desde el punto de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc. Química Inorgánica: Estudia las sustancias que provienen el reino mineral Química Orgánica: Estudia principalmente los compuestos que provienen seres vivos, animales y vegetales. APLICACIONES DE LA QUIMICA Sustancia
  • 3. 3 Aplicación Ácido Fluorhídrico Grabado de Vidrio Cloro Decolorante de la pasta el papel y fibras de origen vegetal Ácido Clorhídrico Obtención de glucosa a partir del almidón Bromuro Potasico En medicina se usa como sedante Yoduro y Bromuro Potasico En la elaboración de películas fotográficas Yodo Fabricación de tinturas de yodo medicinal Sulfuro Calcico En la arboricultura para proteger plantas contra insectos y hongos Azufre En la fabricación de pólvora, volcanización del caucho, blanqueo de lana y medicamentos para la piel Ácido Sulfúrico Acumuladores de plomo, abonos químicos Nitrógeno Elaboración de explosivos (TNT), abonos químicos Sulfuro de Fósforo Fabricación de cerillos Baquelita Producto de reacción del fenol y forma aldehído utilizado como aislante en los mangos de los desarmadores MATERIA: Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio, posee masa y es capaz de impresionar nuestros sentidos. PROPIEDADES PARTICULARES: Son las cualidades características de cada sustancia con independencia de tamaño o forma de la muestra. Ejemplo, el azucar y la sal son sólidos cristalinos blancos. El primero es de sabor dulce y se funde volviéndose
  • 4. 4 marrón cuando se calienta en un cazo, puede arder en el fuego directo en contacto con el aire. La sal en cambio se puede calentar a altas temperaturas y no funde, desprendiendo un color amarillento al contacto del fuego directo. PROPIEDADES GENERALES: Son cualidades que no son característica de la sustancia de por si, ejemplo: El tamaño, la forma, la longitud, el peso y la temperatura. PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que pueden ser observadas sin cambiar la naturaleza de las sustancias ejemplos: Color, olor, dureza, elasticidad, punto de fusión y punto de ebullición. PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que se refieren a la naturaleza intima de la sustancia o a la manera de reaccionar con otra. Ejemplo: La combustión del azufre para producir anhídrido sulfuroso, la explosión producida al quemar hidrogeno, la combustión de un trozo de cinta de magnesio para producir óxido de magnesio. 1ª Ley de Newton o ley de la inercia: Un cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos de que una fuerza externa actúe sobre él. Propiedad de la materia que hace que los cuerpos no pueden modificarse por si mismo el estado de reposo o de movimiento. Masa: totalidad de una cosa cuya totalidad son de una misma naturales El volumen también es una propiedad general de la materia y, por tanto, no permite distinguir un tipo de materia, una sustancia, de otra, ya que todas Tienen un volumen. Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupan distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá. Masa: es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, su unidad fundamental en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg) y en el Sistema Inglés es la libra (lb) .Para medir masas muy pequeñas, como la del átomo, se emplea la uma (u) que es la unidad atómica de masa cuya equivalencia es: El gramo (g) es una unidad de masa muy utilizada y se puede representar con múltiplos y submúltiplos. Peso: es la atracción que ejerce la Tierra sobre los cuerpos hacia su centro, es decir, el efecto que tiene la gravedad terrestre sobre ellos. Volumen: Un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy diversos tamaños. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metro cúbico (m³) y demás múltiplos y submúltiplos. Inercia: es la resistencia que presenta un cuerpo a cambiar su estado de reposo o de movimiento, mientras no exista una fuerza que lo modifique.
  • 5. 5 Impenetrabilidad: es la propiedad que tienen los cuerpos de no poder ocupar el mismo lugar o espacio al mismo tiempo. Divisibilidad: es la propiedad que tiene la materia de ser dividida en partículas muy pequeñas. Estado fisico de la materia: solido liquido y gaseoso Propiedades específicas Las propiedades que diferencian un tipo de materia de otra se denominan específicas y se clasifican en físicas y químicas. Algunas de las propiedades físicas son: dureza, tenacidad, maleabilidad, ductibilidad, punto de fusión, punto de ebullición, las organolépticas y densidad. Dureza: es la resistencia de los cuerpos a ser rayados. Tenacidad: es la resistencia de la materia a ser fraccionada por tensión. Maleabilidad: es la capacidad que tienen los metales para formar láminas. Ductibilidad: es la propiedad de los metales para formar alambres o hilos muy delgados. Punto de ebullición: es la temperatura a la que hierve un líquido y pasa al estado de gas o vapor. Punto de fusión: es la temperatura en la que un cuerpo sólido pasa al estado líquido. Las propiedades organolépticas son aquellas que se perciben a través de los sentidos- olor, color, sabor, brillo, etcétera -. La densidad es la cantidad de sustancia contenida en una unidad de volumen determinado, es una unidad derivada. La densidad se obtiene al dividir la cantidad de su masa entre el volumen que ocupa. La unidad en el Sistema Internacional es kg/m³, utilizándose más en la práctica las siguientes unidades g/cm³o kg/dim³, la ecuación o fórmula para representar la densidad es: Lavoisier, Antoine Laurent de (1743-1794), químico francés, considerado el fundador de la química moderna. Nació el 26 de agosto de 1743 en París y estudió en el Instituto Mazarino. Fue elegido miembro de la Academia de Ciencias en 1768. Ocupó diversos cargos públicos, incluidos los de director estatal de los trabajos para la fabricación de la pólvora en 1776, miembro de una comisión para establecer un sistema uniforme de pesas y medidas en 1790 y comisario del tesoro en 1791. Lavoisier trató de introducir reformas en el sistema monetario y tributario francés y en los métodos de producción agrícola. Como dirigente de los campesinos, fue arrestado y juzgado por el Tribunal Revolucionario y guillotinado el 8 de mayo de 1794.
  • 6. 6 Lavoisier realizó los primeros experimentos químicos realmente cuantitativos. Demostró que en una reacción química, la cantidad de materia es la misma al final y al comienzo de la reacción. Estos experimentos proporcionaron pruebas para la ley de la conservación de la materia. Lavoisier también investigó la composición del agua y denominó a sus componentes oxígeno e hidrógeno. Algunos de los experimentos más importantes de Lavoisier examinaron la naturaleza de la combustión, demostrando que es un proceso en el que se produce la combinación de una sustancia con oxígeno. También reveló el papel del oxígeno en la respiración de los animales y las plantas. La explicación de Lavoisier de la combustión reemplazó a la teoría del flogisto, sustancia que desprendían los materiales al arder. Con el químico francés Claude Louis Berthollet y otros, Lavoisier concibió una nomenclatura química, o sistema de nombres, que sirve de base al sistema moderno. La describió en Método de nomenclatura química (1787). En Tratado elemental de química (1789), Lavoisier aclaró el concepto de elemento como una sustancia simple que no se puede dividir mediante ningún método de análisis químico conocido, y elaboró una teoría de la formación de compuestos a partir de los elementos. También escribió Sobre la combustión (1777) y Consideraciones sobre la naturaleza de los ácidos (1778). La ley de la conservación de la masa dice que en cualquier reacción química la masa se conserva, es decir, la masa y la materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma y permanece invariable. Í).- LA ELASTICIDAD Esta capacidad a menudo se confunde con la flexibilidad, aunque poco tiene que ver con ella, La propiedad que tienen las gomas de volver a su posición inicial tras su tracción Aristóteles fue, sin duda, el fruto intelectual más granado de aquella civilización refinada, especialmente idónea para la filosofía. Nació en el año 384 a. c., en la ciudad de Estagira. Hijo de Nicomaco, medico de la corte macedónica, recibió su principal influencia en la Academia de Platón. No estaba mezclado en la vida pública, ni siquiera podía intervenir en ella. Ateniense de corazón y de espíritu, no era ciudadano de su patria de predilección. Desde el punto de vista jurídico, era un meteco, es decir, que gozaba ampliamente de la hospitalidad de Atenas, pero la ley no le permitía intervenir en los asuntos de la ciudad por ser extranjero. Durante veinte años, Aristóteles permaneció en la Academia convirtiéndose en el alumno más talentoso de Platón. Al morir éste, Aristóteles sale de Atenas para ocuparse de la educación del hijo del Rey Filipo de Macedonia, el que habría de ser Alejandro Magno. Sin embargo, nunca llegaron a entenderse y Aristóteles decide volver a Atenas y funda una institución similar a la Academia, el Liceo, en la cual ejerció un fecundo magisterio. El proyecto aristotélico consistirá en articular la causalidad formal con la causalidad del movimiento, para lo cual desarrollará una nueva teoría de la forma: renuncia a la trascendencia de las Ideas y las concibe como causas formales inmanentes, es decir, inherentes a las cosas mismas. Abandona así a la separación de las Ideas, que las condena a la impotencia frente al mundo del movimiento y el cambio. Pero esta modificación no fue
  • 7. 7 un rechazo integral del platonismo. Entre las obras más importantes de Aristóteles se encuentran aquéllas en la que trata la Lógica (en el "Organon" y "Los Analíticos") y la Metafísica Aristóteles propuso una división diferente de la filosofía: filosofía teórica (que incluye la teología, las matemáticas y la física), filosofía práctica (ética y política) y filosofía poética o productiva (técnica y arte). Preocupaban a Aristóteles los fenómenos exteriores. Para buscar las bases fijas de la organización social, recogió las constituciones de ciento cincuenta y ocho Estados, e impresionándose por la desigualdad que dominaba en la sociedad antigua, intentó encontrar un fundamento a esto en la superioridad de inteligencia y así consiguió hacer de su república perfecta una aristocracia en que el derecho es siempre la voluntad del más fuerte. Consideraba que la política es el complemento moral y que, en tanto, toda asociación debe fundarse en la justicia y en el bien. Estableció también en sus estudios, que el hombre debe vivir rodeado de sus semejantes, y haciendo uso que el derecho de la naturaleza le da al hombre para que mande sobre la mujer y sus hijos. Existen otros seres vivos a los que la naturaleza ha privado de inteligencia, y libre albedrío, como lo son los esclavos, esta misma naturaleza es la cual ha dado diferentes cuerpos al esclavo y al hombre libre, entre los cuales existen relaciones naturales de ventajas recíprocas, puesto que la naturaleza ha hecho de las dos un todo. . ii).- Leucipo y Demócrito (460-370 a.C.): Leucipo: Carecemos de datos acerca de su vida. Algunos críticos han llegado a dudar de su existencia, pero Aristóteles y Teofrasto lo consideran como el fundador de la Escuela Atomista. Escribió probablemente dos obras: "La Gran Ordenación del Cosmos" y "Sobre la Mente". Demócrito: Natural de Abdera. Gran figura intelectual en Grecia, excelente viajero y escritor. Famoso por su longevidad, pues rebasó los cien años. Su sonrisa continua fue proverbial en la antigüedad. Se dice que para no reírse de todo, al final de su vida se sacó los ojos. Fue escritor elegante y fecundo. Entre sus obras se cuentan: "La Pequeña Ordenación del Cosmos", "Tritogeneia" (Sobre Moral), "De las Formas", "Del Entendimiento", "Del Buen Ánimo", "Preceptos". Ambos son los representantes de la escuela atomista. Normalmente se presentan juntos, porque es casi imposible distinguir el pensamiento que pertenece a uno y a otro. Para los atomistas la realidad está conformada por unidades o partículas pequeñísimas e indivisibles: átomos. El número de átomos es infinito. Son impenetrables, indestructibles, eternos, pesados y todos de la misma naturaleza. Sin embargo se da entre ellos una infinita variedad de formas externas y de tamaños. La dureza y el peso de los cuerpos dependen de la cercanía de los átomos. Estos átomos están situados en el espacio vacío o "no ser" y permanecen en continuo movimiento. Pero se trata de un movimiento eterno que resulta de las precisiones y de los choques entre ellos. En esta concepción mecanicista del mundo todo está determinado por las leyes de la naturaleza.
  • 8. 8 Las ideas más fuertes de su doctrina son: Psicología: El alma es material y está compuesta de átomos materiales y esféricos, sutiles y de móviles en todos los sentidos; es el principio de la vida y del movimiento en los animales y en los hombres; se alimenta por la respiración de los átomos de fuego esparcidos en el aire. Demócrito afirma al respecto: "... de los cuerpos se desprende constantemente una especie de pequeñísimas imágenes que penetran por los poros de los órganos sensoriales, y al encontrarse con los átomos del alma, originan el conocimiento sensible". Teología: En este concepto esencialmente materialista de la realidad tampoco queda lugar para un Dios personal y trascendente. No obstante, los atomistas admiten la existencia de dioses, que moran en los espacios comprendidos entre los distintos mundos, y que viven felices, sin preocuparse lo más mínimo de los hombres. Los dioses están también compuestos de átomos, más perfectos que los que constituyen los seres terrestres, y son merecedores de la veneración y del culto de los hombres. Ética: En los atomistas solamente cabe una moral estrictamente limitada a la felicidad en la presente vida, sin norma trascendente de conducta ni sanciones futuras. A Demócrito se le atribuyen numerosas máximas morales, muchas de ellas hermosas y cargadas de un gran humanismo. He aquí una muestra: "... el hombre debe producir el dominio de sí mismo basándose en esfuerzo, ejercicio y moderación. Hay que mantenerse con firmeza en las adversidades conservando la grandeza del alma. No aspirar a lo inaccesible, sino desear tan solo lo que podemos alcanzar. Hay que prever las consecuencias de toda clase de excesos y refrenar la ambición. El mayor placer consiste en la contemplación de las cosas bellas. La virtud produce la paz del alma, mientras que el crimen es causa de turbación y de temor... no se debe obrar por la opinión de los demás, sino solamente obedeciendo a la propia conciencia". Política: Las leyes son un mal, pues restringen la libertad de la naturaleza; pero son necesarias para obligar a los hombres a obrar bien. Aunque el sabio no tiene necesidad de ellas y debe vivir libremente. Tampoco debe tener familia. La forma preferible de gobierno es la democracia, pues deja mayor libertad. El sabio no tiene patria: "toda la tierra es habitable para el hombre sabio, porque el mundo entero es la patria del alma noble". FENÓMENO FÍSICO es aquél que tiene lugar sin transformación de materia. FENÓMENO QUÍMICO es aquél que tiene lugar con transformación de materia. COMBINACIÓN Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiedades diferentes. Alquimia: arte quimerico de la trasmutacion de los de los mtales que se intento en vano durante la edad media. Descubrir la piedra filosofal para obtener oro esta dio el nacimiento de la quimica. alquimia en la edad media Los sucesores de los griegos en el estudio de las substancias fueron los alquimistas medievales, aunque sumergidos en la magia y la charlataneria, llegaron a conclusiones más razonables y verosímiles que las de aquéllos, ya que por lo menos manejaron los materiales sobre los que especulaban.
  • 9. 9 Durante la edad media, especialmente entre los siglos 5 y 15, la ciencia fue oscurecida por las inquietudes religiosas. Sin embargo, en el siglo 7 la ciencia reapareció con los árabes, quienes habían acumulado los antiguos conocimientos de los egipcios y de la filosofía antigua griega a través de la escuela alejandrina, fundando una práctica: la alquimia, el precedente de la química. Mezcla: asociacion de los varios cuerpos sib que existan combinacion de los mismos. El Rincón del Vago, en Salamanca desde 1998 - Condiciones de uso - Contacto La Naturaleza del átomo Anexo:Elementos químicos por orden alfabético Se ha sugerido que Anexo:Elementos químicos por símbolo sea fusionado en este artículo o sección (discusión). Una vez que hayas realizado la fusión de artículos, pide la fusión de historiales aquí. Esta es una lista de elementos químicos por nombre. Dado es el símbolo, número atómico, masa atómica y números del grupo y periodo de la tabla periódica de los elementos de cada elemento. Series químicas de la tabla periódica Alcalinos Alcalinotérreos Lantánidos Actínidos Metales de transición Metales del bloque p Metaloides No metales Halógenos Gases nobles Nombre Símbolo Número atómico Masa atómica Grupo Periodo Actinio Ac 89 [227]1 7 Aluminio Al 13 26.981538(2) 13 3 Americio Am 95 [243]1 7 Antimonio Sb 51 121.760(1)2 15 5 Argón Ar 18 39.948(1)2 3 18 3 Arsénico As 33 74.92160(2) 15 4 Astato At 85 [210]1 17 6 Azufre S 16 32.065(5)2 3 16 3 Bario Ba 56 137.327(7) 2 6
  • 10. 10 Nombre Símbolo Número atómico Masa atómica Grupo Periodo Berkelio Bk 97 [247]1 7 Berilio Be 4 9.012182(3) 2 2 Bismuto Bi 83 208.980 38(2) 15 6 Bohrio Bh 107 [264]1 7 7 Boro B 5 10.811(7)2 4 3 13 2 Bromo Br 35 79.904(1) 17 4 Cadmio Cd 48 112.411(8)2 12 5 Calcio Ca 20 40.078(4)2 2 4 Californio Cf 98 [251]1 7 Carbono C 6 12.0107(8)2 3 14 2 Cerio Ce 58 140.116(1)2 6 Cesio Cs 55 132.905 45(2) 1 6 Cloro Cl 17 35.453(2)2 4 3 17 3 Cobalto Co 27 58.933 200(9) 9 4 Cobre Cu 29 63.546(3)3 11 4 Cromo Cr 24 51.9961(6) 6 4 Curio Cm 96 [247]1 7 Copernicio Cn 112 [270]1 12 7 Darmstadio Ds 110 [269]1 10 7 Disprosio Dy 66 162.500(1)2 6 Dubnio Db 105 [262]1 5 7 Einstenio Es 99 [252]1 7 Erbio Er 68 167.259(3)2 6 Escandio Sc 21 44.955910(8) 3 4 Estaño Sn 50 118.710(7)2 14 5 Estroncio Sr 38 87.62(1)2 3 2 5 Europio Eu 63 151.964(1)2 6 Fermio Fm 100 [257]1 7 Flúor F 9 18.9984032(5) 17 2 Fósforo P 15 30.973761(2) 15 3 Francio Fr 87 [223]1 1 7 Gadolinio Gd 64 157.25(3)2 6 Galio Ga 31 69.723(1) 13 4 Germanio Ge 32 72.64(1) 14 4 Hafnio Hf 72 178.49(2) 4 6 Hassio Hs 108 [277]1 8 7 Helio He 2 4.002602(2)2 3 18 1 Hidrógeno H 1 1.00794(7)2 4 3 1 1 Hierro Fe 26 55.845(2) 8 4 Holmio Ho 67 164.930 32(2) 6
  • 11. 11 Nombre Símbolo Número atómico Masa atómica Grupo Periodo Indio In 49 114.818(3) 13 5 Iridio Ir 77 192.217(3) 9 6 Iterbio Yb 70 173.04(3)2 6 Itrio Y 39 88.90585(2) 3 5 Kryptón Kr 36 83.798(2)2 4 18 4 Lantano La 57 138.9055(2)2 6 Lawrencio Lr 103 [262]1 3 7 Litio Li 3 6.941(2)2 4 3 5 1 2 Lutecio Lu 71 174.967(1)2 3 6 Magnesio Mg 12 24.3050(6) 2 3 Manganeso Mn 25 54.938049(9) 7 4 Meitnerio Mt 109 [266]1 9 7 Mendelevio Md 101 [256.1]1 7 Mercurio Hg 80 200.59(2) 12 6 Molibdeno Mo 42 95.94(2)2 6 5 Neodimio Nd 60 144.24(3)2 6 Neón Ne 10 20.1797(6)2 4 18 2 Neptunio Np 93 [237]1 7 Niobio Nb 41 92.906 38(2) 5 5 Níquel Ni 28 58.6934(2) 10 4 Nitrógeno N 7 14.0067(2)2 3 15 2 Nobelio No 102 [259]1 7 Oro Au 79 196.966 55(2) 11 6 Osmio Os 76 190.23(3)2 8 6 Oxígeno O 8 15.9994(3)2 3 16 2 Paladio Pd 46 106.42(1)2 10 5 Plata Ag 47 107.8682(2)2 11 5 Platino Pt 78 195.078(2) 10 6 Plomo Pb 82 207.2(1)2 3 14 6 Plutonio Pu 94 [244]1 7 Polonio Po 84 [210]1 16 6 Potasio K 19 39.0983(1) 1 4 Praseodimio Pr 59 140.90765(2) 6 Prometio Pm 61 [145]1 6 Protactinio Pa 91 231.03588(2)1 7 Radio Ra 88 [226]1 2 7 Radón Rn 86 [220]1 18 6 Renio Re 75 186.207(1) 7 6 Rodio Rh 45 102.905 50(2) 9 5 Rubidio Rb 37 85.4678(3)2 1 5
  • 12. 12 Nombre Símbolo Número atómico Masa atómica Grupo Periodo Roentgenio Rg 111 [272]1 11 7 Rutenio Ru 44 101.07(2)2 8 5 Rutherfordio Rf 104 2611 4 7 Samario Sm 62 150.36(3)2 6 Seaborgio Sg 106 [266]1 6 7 Selenio Se 34 78.96(3)3 16 4 Silicio Si 14 28.0855(3)3 14 3 Sodio Na 11 22.989770(2) 1 3 Talio Tl 81 204.3833(2) 13 6 Tantalio Ta 73 180.9479(1) 5 6 Tecnecio Tc 43 [98]1 7 5 Telurio Te 52 127.60(3)2 16 5 Terbio Tb 65 158.92534(2) 6 Titanio Ti 22 47.867(1) 4 4 Torio Th 90 232.0381(1)1 2 7 Tulio Tm 69 168.93421(2) 6 Tungsteno W 74 183.84(1) 6 6 Ununtrio Uut 113 [272]1 13 7 Flerovio Fl 114 [276]1 14 7 Ununpentio Uup 115 [288]1 15 7 Livermorio Lv 116 [282]1 16 7 Ununseptio Uus 117 [209]1 17 7 Uranio U 92 238.02891(3)1 2 4 7 Vanadio V 23 50.9415(1) 5 4 Xenón Xe 54 131.293(6)2 4 18 5 Yodo I 53 126.904 47(3) 17 5 Zinc Zn 30 65.37(4) 12 4 Zirconio Zr 40 91.224(2)2 4 5 Notas 1. Fuentes • Atomic Weights of the Elements 2001, Pure Appl. Chem. 75(8), 1107-1122, 2003. Actualizado al 30 de junio de 2005. Masas atómicas de elementos con números atómicos entre 1 y 109 tomado de esta fuente. • WebElements Periodic Table. Actualizado al 30 de junio de 2005. Masas atómicas de elementos con números atómicos entre 110 y 118 tomado de esta fuente. Véase también
  • 13. 13 • Anexo:Elementos químicos por símbolo • Tabla periódica de los elementos Obtenido de «http://es.wikipedia.org/w/index.php? title=Anexo:Elementos_químicos_por_orden_alfabético&oldid=73591271» • Esta página fue modificada por última vez el 4 abr 2014, a las 04:11. • El texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0; podrían ser aplicables cláusulas adicionales. Léanse los términos de uso para más información. Wikipedia® es una marca registrada de la Fundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo de lucro. • Contacto Elementos químicos ordenados por su número atómico
  • 14. 14 Los elementos de la tabla periódica ordenados por su número atómico. Pinche en el nombre de cualquier elemento para ver sus propiedades químicas, datos ambientales o efectos sobre la salud. Esta lista contiene los 118 elementos conocidos. Los elementos químicos de la tabla periódica ordenados por: Número atómico Nombre del elemento químico Símbolo - Nombre 1 Hidrógeno H - Masa atómica 2 Helio He - Símbolo 3 Litio Li - Abundancia 4 Berilio Be - Electronegatividad 5 Boro B - Energía de ionización 6 Carbono C - Densidad 7 Nitrógeno N - Punto de fusión 8 Oxígeno O - Punto de ebullición 9 Fluor F - Radio de VanderWaals 10 Neón Ne - Radio covalente 11 Sodio Na - Radio atómico 12 Magnesio Mg - Año de descubrimiento 13 Aluminio Al - Apellido del descubridor 14 Sílice Si - Presencia en el cuerpo humano 15 Fósforo P 16 Azufre S 17 Cloro Cl 18 Argón Ar 19 Potasio K 20 Calcio Ca 21 Escandio Sc 22 Titanio Ti
  • 15. 15 Sobre Lenntech Soluciones Integrales proyectos llave en mano Plantas piloto Plantas en contenedores Prestacione s Trabaja con nosotros Prácticas Tabla Periódica Calculador as Cómo llegar a Lenntech Contácteno s Lenntech BV Rotterdamseweg 402 M 2629 HH Delft Holanda España México Estados Unidos Chile Perú Argentina
  • 16. 16 tel: +31 15 27 55 702 fax: +31 15 261 62 89 e-mail: info@lenntech.com Tabla Periódica Propiedade s químicas Efectos sobre la salud Efectos sobre el medio ambiente Historia de la tabla periódica Elementos Elementos por su nombre Elementos por su número atómico Elementos por su masa atómica Elementos por su símbolo
  • 17. 17 Solicite una guote ? • Home • Aplicaciones o o Agua de Proceso o Agua potable o Agua de riego o Agua ultrapura o Emergency water supply • Procesos o o Desalacion del agua de mar o Tratamiento de aguas superficiales o Sistemas de ablandamiento de agua o Desinfección o Remineralisation o Tratamiento de aguas residuales o Tratamiento de pesticidas o Hierro y Manganeso o Arsenic removal o Heavy metals removal o Nitrates treatment o Degasser calculation sheet
  • 18. 18 o Ion exchange - demi plants • Sistemas o o o Filtros de sedimento o Filtration media o Membranas de ósmosis inversa o Productos Quimicos o Resinas de intercambio de iones o Victaulic couplings o Measurement devices o Parts for Water Treatment Systems o Cooling Towers o Pumps & Pumping • Biblioteca o o ¿Qué es ósmosis inversa? o Ion exchange o Electrodionisation o Ultrafiltração Ultrafiltration o Media filtration o Coagulation - floculation o Clarification o Fine filtration o Particles size o Beta Ratio o Bubble point
  • 19. 19 o Absolute Vs. nominal rating for filters o Oil filtration and Oil-Block filters o Zeta potential o UV o Chlorine dioxide o Ozone o Regeneration active carbon o Adsorption o Advanced oxidation o Hydrogen Peroxide o Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO) o Sludge treatment o Enfermedades transmitidas por el agua • Languages o o Deutsch o English o Español o Français o Italiano o Nederlands o Polski o Português Copyright © 1998-2014 Lenntech B.V | Email: info@lenntech.com | Tel. +31 15 27 55 702 | Fax. +31 15 261 62 89 Read more: http://www.lenntech.es/periodica/numero/n%EF%BF%BDmero-atomico.htm#ixzz321tvMmwg
  • 20. 20 Gases nobles Tubos de descarga conteniendo gases nobles, excitados eléctricamente, mostrando la luz emitida. Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una [[reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) 1 de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe), el radiactivo radón (Rn) y ununoctio (Uuo). Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa, dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas, por lo que sólo unos pocos compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El xenón reacciona de manera espontánea con el flúor (debido a la alta electronegatividad de éste), y a partir de los compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos con kriptón. Los puntos de fusión y de ebullición de cada gas noble están muy próximos, difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy pequeño de temperaturas. El neón, argón, kriptón y xenón se obtienen del aire usando los métodos de licuefacción y destilación fraccionada. El helio es típicamente separado del gas natural y el radón se aísla normalmente a partir del decaimiento radioactivo de compuestos disueltos del radio. Los gases nobles tienen muchas aplicaciones importantes en industrias como iluminación, soldadura y exploración espacial. La combinación helio-oxígeno-nitrógeno (trimix) se emplea para respirar en inmersiones de profundidad para evitar que los buzos sufran el efecto narcótico del nitrógeno. Después de verse los riesgos causados por la inflamabilidad del hidrógeno, éste fue reemplazado por helio en los dirigibles y globos aerostáticos.
  • 21. 21 Índice [ocultar] • 1 Historia • 2 Propiedades físicas y atómicas • 3 Propiedades químicas o 3.1 Compuestos • 4 Abundancia y producción • 5 Usos • 6 Véase también • 7 Fuentes o 7.1 Notas y referencias o 7.2 Bibliografía • 8 Enlaces externos Historia El helio fue detectado por primera vez en el Sol debido a sus características de líneas espectrales. Gas noble es una traducción del nombre alemán Edelgas, usado por primera vez en 1257 por Hugo Johan,2 para indicar su extremadamente bajo nivel de reactividad. El nombre hace una analogía con el término "metales nobles", como el oro, asociado con riqueza y nobleza, y que tiene también una baja reactividad. También se ha dado a los gases nobles el nombre gases inertes, pero esta etiqueta ha sido desaprobada a medida que los gases nobles se han ido conociendo más.3 Gases raros es otro término que se ha utilizado,4 pero también es incorrecto porque el argón conforma una parte bastante considerable (0,94% por volumen, 1,3% por masa) de la atmósfera terrestre.5 Pierre Janssen y Joseph Norman Lockyer fueron los primeros en descubrir un gas noble el 18 de agosto de 1868 cuando examinaban la cromosfera del Sol, y lo llamaron helio a partir de la palabra griega para el Sol, ήλιος (ílios o helios).6 Anteriormente, en 1784, el químico
  • 22. 22 y físico inglés Henry Cavendish había descubierto que el aire contenía una pequeña proporción de una sustancia menos reactiva que el nitrógeno.7 Un siglo más tarde, en 1895, Lord Rayleigh descubrió que las muestras de nitrógeno del aire son de diferente densidad que las del nitrógeno como consecuencia de reacciones químicas. En colaboración con William Ramsay, científico del University College de Londres, Lord Rayleigh postuló que el nitrógeno extraído del aire se encontraba mezclado con otro gas y ejecutó un experimento que consiguió aislar exitosamente un nuevo elemento: el argón, palabra derivada del griego argós, "inactivo".7 A partir de este descubrimiento, notaron que faltaba una clase completa de gases en la tabla periódica. Durante su búsqueda del argón, Ramsay también consiguió aislar el helio por primera vez, al calentar cleveíta, un mineral. En 1902, después de aceptar la evidencia de la existencia de los elementos helio y argón, Dmitri Mendeléyev incluyó estos gases nobles como Grupo 0 en su clasificación de elementos, que posteriormente se convertiría en la tabla periódica.8 Ramsay continuó con la búsqueda de estos gases usando el método de la destilación fraccionada para separar aire líquido en varios componentes. En 1898, descubrió el kriptón, el neón y el xenón, llamados así a partir del griego κρυπτός (kryptós, "oculto"), νέος (néos, "nuevo"), y ξένος (xénos, "extraño"), respectivamente. Por su parte, el radón fue identificado por primera vez en 1898 por Friedrich Ernst Dorn,9 y se le llamó emanación de radio, pero no fue considerado como un gas noble hasta 1904, cuando se determinó que sus características eran similares a las de los otros gases nobles.10 Ese mismo año, Rayleigh y Ramsay recibieron el premio Nobel de Física y Química, respectivamente, por el descubrimiento de los gases nobles.11 12 El descubrimiento de los gases nobles ayudó a la compresión de la estructura atómica. En 1895, el químico francés Heri Moissan intentó infructuosamente producir una reacción entre el flúor, el elemento más electronegativo, y el argón, uno de los gases nobles, con el fin de aislar de la atmósfera aquellos gases caracterizados por su extraordinaria inercia química, comenzando por el que está en mayor abundancia relativa, y de crear nuevos elementos o compuestos.13 14 Los científicos fueron incapaces de producir compuestos de argón hasta fines del siglo XX, pero sus intentos ayudaron a desarrollar nuevas teorías de la estructura atómica. Basándose en estos experimentos, el físico danés Niels Bohr propuso en 1913 que los electrones en los átomos se encontraban ordenados en capas electrónicas en torno al núcleo y que en el caso de los gases nobles, exceptuando al helio, la capa exterior siempre contenía ocho electrones.10 En 1916, Gilbert N. Lewis formuló la regla del octeto, la cual concluye que la configuración más estable para cualquier átomo es contar con ocho electrones en la capa exterior; esta configuración produce elementos que no reaccionan con otros, ya que no necesitan más electrones para completar su capa exterior.15 En 1962 Neil Bartlett descubrió el primer compuesto químico de un gas noble, el hexafluoroplatinato de xenón.16 Compuestos de otros gases nobles fueron descubiertos poco después: en 1962, el fluoruro de radón,17 y en 1963, el difluoruro de kriptón (KrF2).18 El primer compuesto estable de argón se reportó en 2000 cuando se formó el fluorohidruro de argón a una temperatura de 40 K (−233,2 °C; −387,7 °F).19 En diciembre de 1998, científicos del Joint Institute for Nuclear Research trabajando en Dubna, Rusia, bombardearon plutonio (Pu) con calcio (Ca) para producir un único átomo
  • 23. 23 del elemento 114,20 bajo el nombre Flerovio (Fl).21 Experimentos químicos preliminares indican que este elemento puede ser el primer elemento transuránico en mostrar propiedades anormales y parecidas a las de los gases nobles, aun cuando es miembro del grupo 14 en la tabla periódica.22 En octubre de 2006, científicos del Joint Institute for Nuclear Research y del Lawrence Livermore National Laboratory sintetizaron exitosamente el ununoctio (Uuo), el séptimo elemento en el Grupo 18,23 al bombardear californio (Cf) con calcio (Ca).24 Como curiosidad cabe indicar que la discusión científica sobre la posibilidad de licuar estos gases dio lugar al descubrimiento de la superconductividad por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes. Propiedades físicas y atómicas[editar] 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) –268,83 –245,92 –185,81 –151,70 –106,60 –62 Punto de fusión (°C) –272 –248,52 –189,6 –157 –111,5 –71 Los gases nobles 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. El helio tiene varias propiedades únicas con respecto a otros elementos: tanto su punto de ebullición como el de fusión son menores que los de cualquier otra sustancia conocida; es el único elemento conocido que presenta superfluidez; de la misma manera no puede ser solidificado por enfriamiento bajo condiciones estándar, sino que se convierte en sólido bajo una presión de 25 atm (2500 kPa; 370 psi) y 0,95 K (−272,20 °C; −457.960 °F).25 Los gases nobles hasta el xenón tienen múltiples isótopos estables. El radón no tiene isótopos estables; su isótopo de mayor duración tiene un periodo de semidesintegración de 3,8 días que puede formar helio y polonio.10 El radio atómico de los gases nobles aumenta de un periodo a otro debido al incremento en el número de electrones. El tamaño del átomo se relaciona con varias propiedades. Por ejemplo, el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el radio ya que los electrones de valencia en los átomos más grandes se encuentran más alejados del núcleo y, por lo tanto, no se encuentran ligados tan fuertemente por el átomo. Los gases nobles tienen los mayores potenciales de ionización de cada periodo, lo cual refleja lo estable que es su configuración electrónica y genera su falta de reactividad química.26 Sin embargo, algunos de los gases nobles más pesados tienen potenciales de ionización lo suficientemente bajos para ser comparables a los de otros elementos y moléculas. El químico Neil Bartlett, intentando crear el compuesto de un gas noble, notó que el potencial de ionización del xenón era similar al de la molécula de oxígeno, por lo que intentó oxidar xenón usando hexafluoruro de platino, un agente oxidante tan fuerte que es capaz de reaccionar con
  • 24. 24 oxígeno.16 Los gases nobles no pueden aceptar un electrón para formar aniones estables. Esto quiere decir que poseen una afinidad electrónica negativa.27 Gráfico de potencial de ionización respecto al número atómico. Los gases nobles tienen el mayor potencial de ionización de cada periodo. Las propiedades físicas macroscópicas de los gases nobles están determinadas por las débiles fuerzas de Van der Waals que se dan entre átomos. Las fuerzas de atracción aumentan con el tamaño del átomo como un resultado del incremento en la polarizabilidad y el descenso del potencial de ionización. Esto lleva a tendencias grupales sistemáticas. Por ejemplo, a medida que se baja en los grupos de la tabla periódica, el radio atómico y las fuerzas interatómicas aumentan. De igual forma, se adquieren mayores puntos de fusión y de ebullición, entalpía de vaporización y solubilidad. El aumento de densidad se debe al incremento en masa atómica.26 Los gases nobles se comportan como gases ideales bajo condiciones normales de presión y temperatura, pero sus tendencias anormales a la ley de los gases ideales proporcionan claves importantes para el estudio de las fuerzas e interacciones moleculares. El potencial de Lennard-Jones, usado frecuentemente para modelar fuerzas intermoleculares, fue deducido en 1924 por John Lennard-Jones a partir de datos experimentales del argón antes de que el desarrollo de la mecánica cuántica proporcionara las herramientas necesarias para entender las fuerzas intermoleculares a partir de primeros principios.28 El análisis teórico de estas fuerzas se volvió viable debido a que los gases nobles son monoatómicos, y por tanto isótropos (independientes de la dirección). Propiedades químicas[editar] Tabla de gases con respectivas capas de electrones Z Elemento Electrones por capa 2 helio 2 10 neón 2, 8 18 argón 2, 8, 8 36 kriptón 2, 8, 18, 8 54 xenón 2, 8, 18, 18, 8 86 radón 2, 8, 18, 32, 18, 8 En los seis primeros periodos de la tabla periódica, los gases nobles son exactamente los miembros del grupo 18 (8A) de la tabla (anteriormente conocido como grupo 0). Sin
  • 25. 25 embargo, esto ya no es cierto en el séptimo periodo (debido a efectos relativistas): el siguiente miembro del grupo 18, el ununoctio, probablemente no es un gas noble.29 En cambio, el miembro del grupo 14 Flerovio presenta propiedades similares a las de los gases nobles.30 Los gases nobles son incoloros, inodoros, insípidos y no inflamables en condiciones normales. Antiguamente se les asignaba el grupo 0 de la tabla periódica porque se creía que tenían una valencia cero, es decir, que sus átomos no se pueden combinar con otros elementos para formar compuestos. Sin embargo, más tarde se descubrió que algunos sí forman compuestos, haciendo que se abandonara esta denominación.10 Se conoce muy poco sobre las propiedades del miembro más reciente del grupo 18, el ununoctio (Uuo).31 Los gases nobles tienen capas llenas de electrones de valencia. Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran más al exterior de los átomos y normalmente son los únicos que participan en los enlaces químicos. Los átomos con capas de valencia llenas de electrones son extremadamente estables y por tanto no tienden a formar enlaces químicos y tienen poca tendencia a ganar o perder electrones.32 Sin embargo, los gases nobles más pesados, como el radón, están unidos menos firmemente por la fuerza electromagnética que los más ligeros, como el helio, haciendo que sea más fácil retirar electrones exteriores de los gases nobles pesados. Debido a que dicha capa está completa, los gases nobles se pueden utilizar de acuerdo con la notación de configuración electrónica para dar lugar a una "notación de gases nobles". Para ello, primero se escribe el gas noble más cercano que precede al elemento en cuestión, y se continúa la configuración electrónica a partir de ese punto. Por ejemplo, la notación electrónica del carbono es 1s2 2s2 2p2 , y su notación de gas noble es [He] 2s2 2p2 . Esta notación hace que resulte más fácil identificar elementos, y es más corta que escribir toda la notación de orbitales atómicos.33 Compuestos[editar] Modelo tridimensional del tetrafluoruro de xenón (XeF4).
  • 26. 26 Artículo principal: Compuesto de gas noble Los gases nobles tienen una reactividad extremadamente baja; a pesar de ello, se han formado una gran cantidad de compuestos de gases nobles. No se han formado compuestos neutros en los que el helio y el neón estén presentes en los enlaces químicos (aunque hay pruebas teóricas de algunos compuestos de helio), mientras que el xenón, el kriptón y el argón sólo presentan una reactividad baja.34 La reactividad sigue el orden Ne < He < Ar < Kr < Xe < Rn. En 1933, Linus Pauling argumentó que los gases nobles más pesados podían formar compuestos con el flúor y el oxígeno. De igual forma, arguyó la existencia del hexafluoruro de kriptón (KrF6) y el hexafluoruro de xenón (XeF6), y especuló que el XeF8 podría existir como compuesto inestable, sugiriendo también que el ácido xénico (H2XeO4) podía formar sales de perxenato.35 36 Se ha demostrado que estas predicciones eran generalmente precisas, salvo que actualmente se cree que el XeF8 es termodinámica y cinéticamente inestable.37 Los compuestos de xenón son los más numerosos de los compuestos de gas noble que se han formado.38 La mayoría de ellos tienen el átomo de xenón en el estado de oxidación +2, +4, +6 ó +8 unido a átomos muy electronegativos como el flúor o el oxígeno, como en el fluoruro de xenón (XeF2), el tetrafluoruro de xenón (XeF4), el hexafluoruro de xenón (XeF6), el tetraóxido de xenón (XeO4) y el Perxenato de sodio (Na4XeO6). Algunos de estos compuestos han sido utilizados en la síntesis química como agentes oxidantes; el XeF2, en particular, está disponible comercialmente y se puede utilizar como agente fluorador.39 En 2007, se habían identificado unos quinientos compuestos de xenón unidos a otros elementos, incluyendo compuestos organoxenones (unidos con carbono), así como xenón unido a nitrógeno, cloro, oro, mercurio y al propio xenón.34 También se han observado compuestos de xenón unido a boro, hidrógeno, bromo, yodo, berilio, azufre, titanio, cobre y plata, pero sólo a temperaturas bajas en matrices de gases nobles, o en jet streams de gases nobles.34 En teoría, el radón es más reactivo que el xenón, y por tanto debería formar enlaces químicos más fácilmente que el xenón. Sin embargo, debido a la gran radiactividad y la corta semivida de los isótopos del radón, en la práctica sólo se han formado unos pocos fluoruros y óxidos de radón.40 El kriptón es menos reactivo que el xenón, pero se han observado diversos compuestos con el kriptón en el estado de oxidación +2.34 El difluoruro de kriptón es el más notable y fácil de caracterizar. También se han caracterizado compuestos en que el kriptón forma un enlace único con nitrógeno y oxígeno,41 pero sólo son estables por debajo de −60 °C y −90 °C, respectivamente. Se han observado átomos de kriptón unidos químicamente a otros no metales (hidrógeno, cloro, carbono), así como algunos metales de transición tardíos (cobre, plata, oro), pero sólo o bien a temperaturas bajas.34 Se utilizaron condiciones similares para obtener los primeros pocos compuestos de argón en el 2000, como el fluorohidruro de argón (HArF), y algunos unidos a los metales de transición tardíos.34 En 2007 no se conocían moléculas neutras estables con átomos de helio o neón con enlaces covalentes.34 Los gases nobles, incluyendo el helio, pueden formar iones moleculares estables en fase gaseosa. El más simple es el hidrohelio, HeH+ , descubierto en 1925.42 Al estar compuesto por los dos elementos más abundantes del universo, el hidrógeno y el helio, se cree que se
  • 27. 27 da naturalmente en el medio interestelar, aunque aún no ha sido detectado.43 Además de estos iones, hay muchos excímeros neutros conocidos de estos gases. Hay compuestos como ArF y KrF que sólo son estables cuando se encuentran en un estado electrónico excitado, y algunos de ellos se emplean en los láseres de excímeros. Además de los compuestos en que un átomo de gas noble está implicado en un enlace covalente, los gases nobles también forman compuestos no covalentes. Los clatratos, descritos por primera vez en 1949,44 consisten en un átomo de gas noble atrapado dentro de cavidades de la estructura cristalina de determinadas sustancias orgánicas e inorgánicas. La condición esencial para que se formen es que los átomos invitados (los del gas noble) deben tener el tamaño adecuado para encajar en las cavidades de la estructura cristalina del huésped. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón forman clatratos con la hidroquinona, pero el helio y el neón no, pues son demasiado pequeños o tienen una polarizabilidad insuficiente para ser retenidos.45 El neón, el argón, el kriptón y el xenón también forman hidratos de clatratos; esto quiere decir que los gases nobles quedan atrapados dentro de la capa de helio de dichos compuestos.46 Los gases nobles pueden formar compuestos fulerenos endoédricos, en los que el átomo de gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993, se descubrió que cuando se expone C60, una molécula esférica compuesta de 60 átomos de carbono, gases nobles a una presión elevada, se pueden formar complejos como He@C60 (@ indica que He se encuentra contenido dentro de C60, pero que no está unido covalentemente).47 En 2008 se obtuvieron complejos endohédricos con helio, neón, argón, kriptón y xenón.48 Estos compuestos se utilizan en el estudio de la estructura y la reactividad de los fulerenos mediante la resonancia magnética nuclear del átomo de gas noble.49 Se considera que los compuestos de gases nobles, como el difluoruro de xenón (XeF2), son hipervalentes, pues violan la regla del octeto. Se puede explicar los enlaces en estos compuestos con un modelo de tres centros y cuatro electrones.50 51 Este modelo, propuesto por primera vez en 1951, considera la unión de tres átomos colineales. Por ejemplo, los enlaces de XeF2 se describen por un conjunto de tres orbitales moleculares derivadas de los orbitales p de cada átomo. Los enlaces resultan de la combinación de un orbital p de Xe con un orbital p medio lleno de cada átomo de F, resultando en un orbital de enlace lleno, un orbital de enlace no lleno, y un orbital de antienlace. El orbital molecular ocupado más alto se encuentra en los dos átomos terminales. Esto representa una localización de la carga facilitada por la alta electronegatividad del flúor.52 La química de los gases nobles más pesados, el kriptón y el xenón, está bien determinada. La de los más ligeros, el helio y el argón, aún se encuentra en un estado temprano, mientras que aún no se ha identificado algún compuesto de neón. Abundancia y producción La abundancia de los gases nobles en el universo disminuye a medida que aumenta su número atómico. El helio es el elemento más común en el universo después del hidrógeno, con una proporción de masa de aproximadamente el 24%. La mayoría del helio del universo se formó durante la nucleosíntesis primordial, pero la cantidad de helio aumenta
  • 28. 28 constantemente debido a la fusión de hidrógeno en la nucleosíntesis estelar (proceso realizado mediante reacciones nucleares que tiene su origen en las estrellas durante su proceso evolutivo, y que antecede a una supernova por colapso gravitatorio).53 54 La abundancia en la Tierra muestra tendencias diferentes; por ejemplo, el helio es sólo el tercer gas noble más abundante de la atmósfera. El motivo es que no hay helio primordial en la atmósfera, ya que debido a la pequeña masa de este átomo, el helio no puede ser retenido por el campo gravitatorio terrestre.55 El helio de la Tierra deriva de la desintegración alfa de elementos pesados como el uranio o el torio de la corteza terrestre, y tiende a acumularse en yacimientos de gas natural.55 Por otro lado, la abundancia del argón crece como resultado de la desintegración alfa del potasio-40, que también se encuentra en la corteza terrestre, para formar argón-40, que es el isótopo del argón más abundante de la Tierra a pesar de ser relativamente raro en el sistema solar. Este proceso es la base del método de datación por potasio-argón.56 El xenón tiene una abundancia relativamente baja en la atmósfera, lo que se ha dado a conocer como el "problema del xenón desaparecido"; una teoría es que el xenón que falta podría estar atrapado en minerales dentro de la corteza terrestre.57 El radón se forma en la litosfera por la desintegración alfa del radio. Se puede filtrar en edificios a través de los cimientos y acumularse en áreas mal ventiladas. Debido a su gran radiactividad, el radón supone un riesgo significativo para la salud; sólo en Estados Unidos, está asociado con unas 21.000 muertes por cáncer de pulmón cada año.58 Abundancia Helio Neón Argón Kriptón Xenón Radón Sistema solar (por cada átomo de silicio)59 2.343 2,148 0,1025 5,515 × 10−5 5,391 × 10−6 – Atmósfera terrestre (proporción en volumen en ppm)60 5,20 18,20 9.340,00 1,10 0,09 (0,06 – 18) × 10−1961 Roca ígnea (proporción en masa en ppm)26 3 × 10−3 7 × 10−5 4 × 10−2 – – 1,7 × 10−10 Gas Precio en el 2004 (USD/m3 )62 Helio (grado industrial) 4,20–4,90 Helio (grado de laboratorio) 22,30–44,90 Argón 2,70–8,50 Neón 60–120 Kriptón 400–500 Xenón 4.000–5.000 El neón, el argón, el kriptón y el xenón se obtienen a partir del aire utilizando los métodos de licuefacción de gases, para convertir los elementos a un estado líquido, y de destilación fraccionada, para separar las mezclas en sus componentes. El helio se produce generalmente separándolo del gas natural, y el radón se aísla de la desintegración radioactiva de los compuestos de radio.10 El precio de los gases nobles está influido por su abundancia natural, siendo el argón el más barato y el xenón el más caro. Lo ilustra la tabla de la derecha, con los precios en USD de 2004 por cantidades de laboratorio de cada gas. Usos
  • 29. 29 Hoy en día se utiliza helio líquido para refrigerar los imanes superconductores en los escáneres de resonancia magnética. Los gases nobles tienen un punto de ebullición y de fusión muy bajos, lo que los hace útiles como refrigerantes criogénicos.63 En particular, el helio líquido, que hierve a 4,2 K, se utiliza para imanes superconductores, como los que se emplean para la imagen por resonancia magnética y la resonancia magnética nuclear.64 El neón líquido, aunque no llega a temperaturas tan bajas como el helio líquido, también tiene aplicaciones en la criogenia, pues tiene una capacidad de refrigeración más de 40 veces superior a la del helio líquido y más de tres veces superior a la del hidrógeno líquido.61 El helio se utiliza como componente de los gases respirables para sustituir al nitrógeno, gracias a su baja solubilidad en fluidos, especialmente en lípidos. Los gases son absorbidos por la sangre y los tejidos corporales cuando hay presión, como en el submarinismo, lo que provoca un efecto anestésico conocido como "mal de profundidad". Debido a su baja solubilidad, entra poco helio en las membranas celulares, y cuando se utiliza helio para sustituir parte de los gases respirables, como en el trimix o el heliox, se consigue una reducción del efecto narcótico del gas en profundidad. La baja solubilidad del helio ofrece más ventajas para el trastorno conocido como enfermedad por descompresión. A menor cantidad de gas disuelto en el cuerpo significa que se forman menos burbujas de gas durante la reducción de la presión durante el ascenso. Otro gas noble, el argón, es considerado la mejor opción como gas de inflación del traje seco en el submarinismo. Desde el desastre del Hindenburg de 1937,65 el helio ha sustituido al hidrógeno como gas de sustentación en los dirigibles y globos,65 gracias a su ligereza e incombustibilidad, pese a una reducción en la flotabilidad de un 8,6%. En muchas aplicaciones, los gases nobles se utilizan para formar una atmósfera inerte. El argón se utiliza en la síntesis de compuestos sensibles al aire que al mismo tiempo, son sensibles al nitrógeno. El argón sólido también se utiliza para estudiar compuestos muy estables, como intermedios reactivos, atrapándolos en una matriz inerte a temperaturas muy bajas.66 El helio es utilizado como medio portador en la cromatografía de gases, como gas de relleno en los termómetros, y en aparatos para medir la radiación, como el contador Geiger y la cámara de burbujas. Tanto el helio como el argón se utilizan habitualmente para proteger arcos de soldadura y metal base que les rodea de la atmósfera durante la soldadura y la ablación, así como en otros procesos metalúrgicos y la producción de silicio para la industria de los semiconductores.61
  • 30. 30 Los gases nobles se usan habitualmente para la iluminación debido a su falta de reactividad química. El argón, mezclado con nitrógeno, se utiliza como gas de relleno de las bombillas incandescentes.61 El kriptón se usa en bombillas de alto rendimiento, que tienen una temperatura de color más elevada y una mayor eficacia, pues reduce la velocidad de evaporación del filamento más que el argón, las lámparas de halógeno, en particular, utilizan kriptón mezclado con pequeñas cantidades de compuestos de yodo o bromo.61 Los gases nobles lucen con colores característicos cuando se les utiliza en lámparas de descarga, como los faros de neón, que producen un color naranja-rojo. 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.61 Los gases nobles se usan en láseres de excímeros, que se basan en moléculas excitadas electrónicamente de vida corta conocidas como excímeros. Los excímeros utilizados en los láseres pueden ser dímeros de gases nobles como Ar 2, Kr 2 o Xe 2, o más habitualmente, el gas noble es combinado con un halógeno en excímeros como ArF, KrF, XeF o XeCl. Estos láseres producen una luz ultravioleta que, debido a su longitud de onda corta (193 nm por ArF y 248 nm para KrF), permite una imagen de alta precisión. Los láseres de excímeros tienen muchos usos industriales, médicos y científicos. Se utilizan en la microlitografía y la microfabricación, esenciales para la manufactura de circuitos integrados y por cirugía láser, incluyendo la angioplastia láser y la cirugía ocular.67 Algunos gases nobles tienen un uso directo en la medicina. A veces se usa el helio para mejorar la facilidad de respiración de los pacientes con asma.61 El xenón se utiliza como anestésico debido a su alta solubilidad en lípidos, que lo hace más potente que el habitual óxido nitroso, y como es eliminado fácilmente por el cuerpo, permite un restablecimiento más rápido.68 La captación de imágenes hechas a través de la resonancia magnética nuclear utiliza el xenón en combinación con otros gases. El radón, que es muy radiactivo y sólo está disponible en cantidad mínimas, sirve en el tratamiento por radioterapia. • Colores producidos por los diferentes gases nobles en tubos de neón • Helio •
  • 31. 31 Neón • Argón (con una translúcido de mercurio) • Kriptón • Xenón Fluorescencia de gases nobles con una fuente de alimentación de 5 kV, 20 mA y 25 KHz Véase también
  • 32. 32 Compuestos químicos de los gases noblesCompuesto de gas noble De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda Los compuestos de gas noble son compuestos químicos que incluyen un elemento del grupo 18 de la tabla periódica, los gases nobles. Índice [ocultar] • 1 Historia y precedentes • 2 Compuestos anteriores a 1962 o 2.1 Clatratos o 2.2 Compuestos por coordinación o 2.3 Hidratos • 3 Compuestos verdaderos de gases nobles • 4 Compuestos de fullereno • 5 Aplicaciones • 6 Véase también • 7 Referencias Historia y precedentes[editar] 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. 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. 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.1 2
  • 33. 33 Estas predicciones resultaron bastante acertadas, aunque predicciones posteriores sobre el XeF8 hicieron notar que no sólo sería inestable termodinámicamente, sino también cinemáticamente,3 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 de "apantallamiento" 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. Compuestos anteriores a 1962[editar] Antes de 1962, los únicos compuestos de gases nobles que se habían aislado eran los clatratos (incluido los hidratos de tipo clatrato). Otros compuestos como los compuestos por coordinación se habían observado sólo por medios espectroscópicos.2 Clatratos[editar] Los clatratos (también conocidos como compuestos jaula) son compuestos de gases nobles en el cual los gases están atrapados dentro de cavidades de las redes moleculares de ciertas sustancias orgánicas e inorgánicas. La condición esencial para que se formen es que los átomos del gas noble sean de la medida adecuada para encajar en las cavidades del cristal que los acoge. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón pueden formar clatratos con el β-quinol, pero el helio y el neón no pueden por que son demasiado pequeños. Los clatratos se han de utilizar para separar el helio y el neón del argón, el kriptón y el xénon, y también para transportar el argón, el kriptón y el xenón. Además, el clatrato 85 Kr es una fuente segura de partículas beta, y el clatrato 133 Xe es una fuente útil de rayos gamma. Compuestos por coordinación[editar] Se ha postulado que con bajas temperaturas tendrían que existir compuestos por coordinación como el Ar·BF3 pero ello todavía no se ha podido demostrar. Además, se han conseguido formas compuestas como WHe2 y HgHe2 por medio del bombardeo de electrones, pero búsquedas recientes han apuntado que probablemente este fenómeno se limitaba a la adsorción del helio por la superficie del metal, de manera que no se podría hablar con propiedad de la existencia de un compuesto químico. Hidratos[editar] Los hidratos se forman comprimiendo los gases nobles dentro del agua. Se cree que la molécula de agua, que forma un dipolo fuerte, provoca un dipolo débil en los átomos del gas noble, causando la interacción dipolo-dipolo. Los átomos más pesados quedan más afectados por este proceso que los más débiles, y por ello Xe·6H2O es el hidrato más
  • 34. 34 estable. Aun así, en los últimos años se ha discutido la existencia de este tipo de compuestos. Compuestos verdaderos de gases nobles[editar] En 1962, Neil Bartlett descubrió que el hexafluoruro de platino que es un compuesto altamente oxidante ionizaba al O2 tranformándolo en O2 + . Como la energía de ionización del O2 a O2 + (1165 kJ mol–1 ) es prácticamente igual a la energía de ionización de Xe a Xe+ (1170 kJ mol–1 ), Bartlett intentó la reacción de Xe con PtF6. La misma produjo un producto cristalino hexafluoroplatinato de xenón, cuya fórmula se propuso podría ser Xe+ [PtF6]– .2 4 Posteriormente se demostró que el compuesto es más complejo, conteniendo tanto XeFPtF6 como XeFPt2F11. Este fue el primer compuesto real producido a partir de un gas noble. Posteriormente en 1962 Howard Claassen sintetizó el primer compuesto simple (dos elementos) de un gas noble (tetraflururo de xenón) al someter una mezcla de xenón y fluoruro a alta temperaturas.5 En los últimos años se han obtenido diversos compuestos de gases nobles, particularmente del xénón, como los fluoruros de xenón (XeF2, XeF4, XeF6), los oxifluoruros (XeOF2, XeOF4, XeO2F2, XeO3F2, XeO2F4) y los óxidos (XeO3 y XeO4). El difluoruro de xenón se puede obtener simplemente exponiendo los gases de Xe y F2 a la luz del sol. Durante los cincuenta años anteriores se habían mezclado los dos gases intentando producir una reacción, pero nadie había pensado una cosa tan simple como exponer la mezcla a la luz del sol. El radón reacciona con el flúor para formar el fluoruro de radón (RnF2), que en estado sólido brilla con una ligera luz de color amarillo claro. El Kriptón puede reaccionar con el flúor para formar el fluoruro de Kriptón (KrF2), y en los láseres excímeros se utilizan excímeros efímeros de Xe2 y haluros de gases nobles como el cloruro de xenón (XeCl2). En el año 2000 se anunció el descubrimiento del fluorohidruro de argón (HArF).6 De momento no se han encontrado compuestos convencionales de helio o neón. En los últimos años se ha demostrado que el xenón puede producir una amplia variedad de compuestos del tipo XeOxY2, donde x es 1, 2 o 3 e y es cualquier grupo electronegativo como CF3, C (SO2CF3)3, N (SO2F)2, N (SO2CF3)2, OTeF5, O (IO2F2), etc. La gama de compuestos es impresionante, ya que llega a los centenares e incluye enlaces de xenón, oxígeno, nitrógeno, carbono e incluso oro, además de ácido perxénico, numerosos haluros e iones complejos, una gama de compuestos también presente en un elemento vecino del xenón, el yodo. El compuesto Xe2Sb2F11 contiene un enlace Xe-Xe, el enlace elemento- elemento más largo que se conoce (308,71 pm). Compuestos de fullereno
  • 35. 35 Representación de una molécula de C60 que contiene un átomo de gas noble. Los gases nobles también pueden formar fullerenos endohédricos, compuestos en los que el gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993 se descubrió que cuando el C60 se expone a una presión próxima a los 3 Bar de helio o neón, se forman los complejos He@C60 y Ne@C60.7 En estas condiciones, más o menos una de cada 650.000 celdas de C60 incorpora un átomo de helio, a presiones más altas (3000 bar), se puede llegar a un porcentaje de hasta el 0,1%. También se han obtenido complejos endohédricos con argón, kriptón y xenón, así como numerosos aductos de He@C60.8 Aplicaciones La mayoría de aplicaciones de compuestos de gases nobles se utilizan o bien como agentes oxidantes o bien como forma de almacenar los gases nobles en una forma densa. El ácido xénico es un agente oxidante muy valioso por no introduce impurezas: simplemente, el xenón se libera como gas. En este sentido, solo lo iguala el ozono.2 Los perxenatos son agentes oxidantes todavía más poderosos, y los fluoruros de xenón son buenos agentes fluorizantes Los isótopos radioactivos de kriptón y xenón son difíciles de almacenar y manipular, y los compuestos de estos elementos se pueden manipular más fácilmente que las formas gaseosas.2 Véase también Hexafluoroplatinato de xenón Referencias 1. Volver arriba ↑ Linus Pauling (June 1933). «The Formulas of Antimonic Acid and the Antimonates». J. Am. Chem. Soc. 55, (5): pp. 1895–1900. doi:10.1021/ja01332a016. 2. ↑ Saltar a: a b c d e Holloway, John H. (1968). Noble-Gas Chemistry. London: Methuen.
  • 36. 36 3. Volver arriba ↑ Seppelt, Konrad (June 1979). «Recent developments in the Chemistry of Some Electronegative Elements». Accounts of Chemical Research 12: pp. 211–216. doi:10.1021/ar50138a004. 4. Volver arriba ↑ Bartlett, N. (1962). «Xenon hexafluoroplatinate Xe+ [PtF6]– ». Proceedings of the Chemical Society of London (6): pp. 218. doi:10.1039/PS9620000197. 5. Volver arriba ↑ Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G. (1962). «Xenon Tetrafluoride». J. Am. Chem. Soc. 84 (18): pp. 3593. doi:10.1021/ja00877a042. 6. Volver arriba ↑ Khriachtchev, L., Pettersson, M., Runeberg, N., Lundell, J., Räsänen, M. (2000). «A stable argon compound». Nature 406: pp. 874-876. doi:10.1038/35022551. 7. Volver arriba ↑ M. Saunders, H. A. Jiménez-Vázquez, R. J. Cross, i R. J. Poreda (1993). «Stable compounds of helium and neon. He@C60 and Ne@C60». Science 259: pp. 1428–1430. doi:10.1126/science.259.5100.1428. PMID 17801275. 8. Volver arriba ↑ Martin Saunders, Hugo A. Jimenez-Vazquez, R. James Cross, Stanley Mroczkowski, Michael L. Gross, Daryl E. Giblin, i Robert J. Poreda (1994). «Incorporation of helium, neon, argon, krypton, and xenon into fullerenes using high pressure». J. Am. Chem. Soc. 116 (5): pp. 2193–2194. doi:10.1021/ja00084a089. Obtenido de «http://es.wikipedia.org/w/index.php? title=Compuesto_de_gas_noble&oldid=74274670» Categorías: • Gases nobles • Ciencia de los años 1960 • 1962 Menú de navegación Herramientas personales • Crear una cuenta • Iniciar sesión Espacios de nombres • Artículo • Discusión Variantes Vistas • Leer
  • 37. 37 • Editar • Ver historial Acciones Buscar Ir Navegación • Portada • Portal de la comunidad • Actualidad • Cambios recientes • Páginas nuevas • Página aleatoria • Ayuda • Donaciones • Notificar un error Imprimir/exportar • Crear un libro • Descargar como PDF • Versión para imprimir Herramientas • Lo que enlaza aquí • Cambios en enlazadas • Subir un archivo • Páginas especiales • Enlace permanente • Información de la página
  • 38. 38 • Elemento de datos • Citar este artículo En otros idiomas • Български • Català • Deutsch • English • Esperanto • Euskara • Suomi • Français • Italiano • 日本語 • 한국어 • Bahasa Melayu • Nederlands • Русский • Simple English • Svenska • ไทย • Türkçe • 中文 Editar los enlaces • Esta página fue modificada por última vez el 8 may 2014, a las 08:53. • El texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0; podrían ser aplicables cláusulas adicionales. Léanse los términos de uso para más información. Wikipedia® es una marca registrada de la Fundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo de lucro.
  • 39. 39 • Contacto • Política de privacidad • Acerca de Wikipedia • Limitación de responsabilidad • Desarrolladores • Versión para móviles • • • Compuesto de gas noble • Inercia química • Gas inerte • Tabla periódica de los elementos Fuentes Notas y referencias 1. ↑ Saltar a: a b "Disaster Ascribed to Gas by Experts", The New York Times (07-05-1937), p. 1. 2. ↑ Saltar a: a b Bartlett, N. (1962). Xenon hexafluoroplatinate Xe+ [PtF6]- . pp. 218. doi:10.1039/PS9620000197. 3. ↑ Saltar a: a b c d e «Noble Gas», Encyclopædia Britannica, 2008, http://www.britannica.com/eb/article-9110613/noble-gas 4. ↑ Saltar a: a b c d e f g Grochala, Wojciech (2007). "Atypical compounds of gases, which have been called noble". Chemical Society Reviews 36 (36): 1632– 1655. doi:10.1039/b702109g 5. ↑ Saltar a: a b c d e f g Häussinger, Peter; Glatthaar, Reinhard; Rhode, Wilhelm; Kick, Helmut; Benkmann, Christian; Weber, Josef; Wunschel, Hans-Jörg; Stenke,
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  • 45. 45 Compuesto de gas noble De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda Los compuestos de gas noble son compuestos químicos que incluyen un elemento del grupo 18 de la tabla periódica, los gases nobles. Índice [ocultar] • 1 Historia y precedentes • 2 Compuestos anteriores a 1962 o 2.1 Clatratos o 2.2 Compuestos por coordinación o 2.3 Hidratos • 3 Compuestos verdaderos de gases nobles • 4 Compuestos de fullereno • 5 Aplicaciones • 6 Véase también • 7 Referencias Historia y precedentes 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. 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. 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.1 2
  • 46. 46 Estas predicciones resultaron bastante acertadas, aunque predicciones posteriores sobre el XeF8 hicieron notar que no sólo sería inestable termodinámicamente, sino también cinemáticamente,3 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 de "apantallamiento" 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. Compuestos anteriores a 1962 Antes de 1962, los únicos compuestos de gases nobles que se habían aislado eran los clatratos (incluido los hidratos de tipo clatrato). Otros compuestos como los compuestos por coordinación se habían observado sólo por medios espectroscópicos.2 Clatratos Los clatratos (también conocidos como compuestos jaula) son compuestos de gases nobles en el cual los gases están atrapados dentro de cavidades de las redes moleculares de ciertas sustancias orgánicas e inorgánicas. La condición esencial para que se formen es que los átomos del gas noble sean de la medida adecuada para encajar en las cavidades del cristal que los acoge. Por ejemplo, el argón, el kriptón y el xenón pueden formar clatratos con el β-quinol, pero el helio y el neón no pueden por que son demasiado pequeños. Los clatratos se han de utilizar para separar el helio y el neón del argón, el kriptón y el xénon, y también para transportar el argón, el kriptón y el xenón. Además, el clatrato 85 Kr es una fuente segura de partículas beta, y el clatrato 133 Xe es una fuente útil de rayos gamma. Compuestos por coordinación Se ha postulado que con bajas temperaturas tendrían que existir compuestos por coordinación como el Ar·BF3 pero ello todavía no se ha podido demostrar. Además, se han conseguido formas compuestas como WHe2 y HgHe2 por medio del bombardeo de electrones, pero búsquedas recientes han apuntado que probablemente este fenómeno se limitaba a la adsorción del helio por la superficie del metal, de manera que no se podría hablar con propiedad de la existencia de un compuesto químico. Hidratos Los hidratos se forman comprimiendo los gases nobles dentro del agua. Se cree que la molécula de agua, que forma un dipolo fuerte, provoca un dipolo débil en los átomos del gas noble, causando la interacción dipolo-dipolo. Los átomos más pesados quedan más afectados por este proceso que los más débiles, y por ello Xe·6H2O es el hidrato más
  • 47. 47 estable. Aun así, en los últimos años se ha discutido la existencia de este tipo de compuestos. Compuestos verdaderos de gases nobles En 1962, Neil Bartlett descubrió que el hexafluoruro de platino que es un compuesto altamente oxidante ionizaba al O2 tranformándolo en O2 + . Como la energía de ionización del O2 a O2 + (1165 kJ mol–1 ) es prácticamente igual a la energía de ionización de Xe a Xe+ (1170 kJ mol–1 ), Bartlett intentó la reacción de Xe con PtF6. La misma produjo un producto cristalino hexafluoroplatinato de xenón, cuya fórmula se propuso podría ser Xe+ [PtF6]– .2 4 Posteriormente se demostró que el compuesto es más complejo, conteniendo tanto XeFPtF6 como XeFPt2F11. Este fue el primer compuesto real producido a partir de un gas noble. Posteriormente en 1962 Howard Claassen sintetizó el primer compuesto simple (dos elementos) de un gas noble (tetraflururo de xenón) al someter una mezcla de xenón y fluoruro a alta temperaturas.5 En los últimos años se han obtenido diversos compuestos de gases nobles, particularmente del xénón, como los fluoruros de xenón (XeF2, XeF4, XeF6), los oxifluoruros (XeOF2, XeOF4, XeO2F2, XeO3F2, XeO2F4) y los óxidos (XeO3 y XeO4). El difluoruro de xenón se puede obtener simplemente exponiendo los gases de Xe y F2 a la luz del sol. Durante los cincuenta años anteriores se habían mezclado los dos gases intentando producir una reacción, pero nadie había pensado una cosa tan simple como exponer la mezcla a la luz del sol. El radón reacciona con el flúor para formar el fluoruro de radón (RnF2), que en estado sólido brilla con una ligera luz de color amarillo claro. El Kriptón puede reaccionar con el flúor para formar el fluoruro de Kriptón (KrF2), y en los láseres excímeros se utilizan excímeros efímeros de Xe2 y haluros de gases nobles como el cloruro de xenón (XeCl2). En el año 2000 se anunció el descubrimiento del fluorohidruro de argón (HArF).6 De momento no se han encontrado compuestos convencionales de helio o neón. En los últimos años se ha demostrado que el xenón puede producir una amplia variedad de compuestos del tipo XeOxY2, donde x es 1, 2 o 3 e y es cualquier grupo electronegativo como CF3, C (SO2CF3)3, N (SO2F)2, N (SO2CF3)2, OTeF5, O (IO2F2), etc. La gama de compuestos es impresionante, ya que llega a los centenares e incluye enlaces de xenón, oxígeno, nitrógeno, carbono e incluso oro, además de ácido perxénico, numerosos haluros e iones complejos, una gama de compuestos también presente en un elemento vecino del xenón, el yodo. El compuesto Xe2Sb2F11 contiene un enlace Xe-Xe, el enlace elemento- elemento más largo que se conoce (308,71 pm). Compuestos de fullereno
  • 48. 48 Representación de una molécula de C60 que contiene un átomo de gas noble. Los gases nobles también pueden formar fullerenos endohédricos, compuestos en los que el gas noble está atrapado dentro de una molécula de fullereno. En 1993 se descubrió que cuando el C60 se expone a una presión próxima a los 3 Bar de helio o neón, se forman los complejos He@C60 y Ne@C60.7 En estas condiciones, más o menos una de cada 650.000 celdas de C60 incorpora un átomo de helio, a presiones más altas (3000 bar), se puede llegar a un porcentaje de hasta el 0,1%. También se han obtenido complejos endohédricos con argón, kriptón y xenón, así como numerosos aductos de He@C60.8 Aplicaciones La mayoría de aplicaciones de compuestos de gases nobles se utilizan o bien como agentes oxidantes o bien como forma de almacenar los gases nobles en una forma densa. El ácido xénico es un agente oxidante muy valioso por no introduce impurezas: simplemente, el xenón se libera como gas. En este sentido, solo lo iguala el ozono.2 Los perxenatos son agentes oxidantes todavía más poderosos, y los fluoruros de xenón son buenos agentes fluorizantes Los isótopos radioactivos de kriptón y xenón son difíciles de almacenar y manipular, y los compuestos de estos elementos se pueden manipular más fácilmente que las formas gaseosas.2 Véase también • Hexafluoroplatinato de xenón Referencias 1. Volver arriba ↑ Linus Pauling (June 1933). «The Formulas of Antimonic Acid and the Antimonates». J. Am. Chem. Soc. 55, (5): pp. 1895–1900. doi:10.1021/ja01332a016.
  • 49. 49 2. Volver arriba ↑ Seppelt, Konrad (June 1979). «Recent developments in the Chemistry of Some Electronegative Elements». Accounts of Chemical Research 12: pp. 211–216. doi:10.1021/ar50138a004. 3. Volver arriba ↑ Bartlett, N. (1962). «Xenon hexafluoroplatinate Xe+ [PtF6]– ». Proceedings of the Chemical Society of London (6): pp. 218. doi:10.1039/PS9620000197. 4. Volver arriba ↑ Claassen, H. H.; Selig, H.; Malm, J. G. (1962). «Xenon Tetrafluoride». J. Am. Chem. Soc. 84 (18): pp. 3593. doi:10.1021/ja00877a042. 5. Volver arriba ↑ Khriachtchev, L., Pettersson, M., Runeberg, N., Lundell, J., Räsänen, M. (2000). «A stable argon compound». Nature 406: pp. 874-876. doi:10.1038/35022551. 6. Volver arriba ↑ M. Saunders, H. A. Jiménez-Vázquez, R. J. Cross, i R. J. Poreda (1993). «Stable compounds of helium and neon. He@C60 and Ne@C60». Science 259: pp. 1428–1430. doi:10.1126/science.259.5100.1428. PMID 17801275. 7. Volver arriba ↑ Martin Saunders, Hugo A. Jimenez-Vazquez, R. James Cross, Stanley Mroczkowski, Michael L. Gross, Daryl E. Giblin, i Robert J. Poreda (1994). «Incorporation of helium, neon, argon, krypton, and xenon into fullerenes using high pressure». J. Am. Chem. Soc. 116 (5): pp. 2193–2194. doi:10.1021/ja00084a089. • Esta página fue modificada por última vez el 8 may 2014, a las 08:53. • El texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0; podrían ser aplicables cláusulas adicionales. Léanse los términos de uso para más información. Wikipedia® es una marca registrada de la Fundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo de lucro. • Contacto