Aplicaciones de los gases nobles

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Aplicaciones de los gases nobles

Hexafluoruro de xenón

Los gases nobles son gases con características específicas y, por lo tanto, se utilizan a menudo para procesos industriales concretos como la iluminación y la soldadura, para equipos láser, equipos de buceo, etc.  La mayoría de estos gases se encuentran en bajas concentraciones en el aire ambiente (neón, argón, criptón y xenón).  El helio se filtra de los pozos de gas natural, sobre todo en Estados Unidos y Argelia. El radón suele aislarse a partir de la desintegración radiactiva de los compuestos de radio disueltos. El hecho de que estos gases no estén presentes en cantidades abundantes y sean muy buscados hace que sean relativamente caros en comparación con otros gases como el nitrógeno, el oxígeno, etc.

Sin embargo, una de las propiedades especiales de algunos de estos gases especiales son sus temperaturas de licuefacción ultrabajas.  El helio sólo se licua a una temperatura de 4K, mientras que un gas como el neón se convierte en líquido a 27K y sólo unos grados más abajo, a 24K, incluso se convierte en sólido.

Especialmente estas bajas temperaturas de ebullición/evaporación hacen que algunos de estos gases sean el medio perfecto para enfriar varios procesos específicos como la refrigeración de rotores de motores HTS, Limitadores de Corriente de Fallo. Para estas aplicaciones, el neón líquido es el fluido criogénico perfecto que tiene una gran capacidad de refrigeración para su uso en la Superconductividad de Alta Temperatura a bajas presiones de 1 bar o menos. Sin embargo, el neón es raro y, por tanto, caro. La rareza, el precio y la temperatura de licuefacción ultrabaja del helio son las razones por las que el helio líquido se utiliza casi exclusivamente en experimentos científicos y en la refrigeración de imanes superconductores para la resonancia magnética.

Hexafluoruro de platino

Los gases nobles (históricamente también los gases inertes; a veces denominados aerogenos[1]) constituyen una clase de elementos químicos con propiedades similares; en condiciones estándar, todos ellos son gases monatómicos, inodoros e incoloros con una reactividad química muy baja. Los seis gases nobles naturales son el helio (He), el neón (Ne), el argón (Ar), el criptón (Kr), el xenón (Xe) y el radón radiactivo (Rn).

El oganesson (Og) es un elemento altamente radiactivo producido sintéticamente, del que se ha predicho que es otro gas noble, o que rompe la tendencia y es reactivo, debido a los efectos relativistas. Debido, en parte, a la brevísima vida media de 0,7 ms de su único isótopo conocido, su química aún no se ha investigado.

Para los seis primeros períodos de la tabla periódica, los gases nobles son exactamente los miembros del grupo 18. Los gases nobles suelen ser muy poco reactivos, salvo en condiciones extremas. La inercia de los gases nobles los hace muy adecuados en aplicaciones en las que no se desean reacciones. Por ejemplo, el argón se utiliza en las lámparas incandescentes para evitar que el filamento de tungsteno caliente se oxide; también, el helio se utiliza en el gas de respiración de los buceadores de aguas profundas para evitar la toxicidad del oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono (hipercapnia).

Lista de gases nobles

Los gases nobles, también denominados gases inertes, pertenecen a un grupo de elementos químicos que comparten propiedades similares si las condiciones son estándar. Estos gases tienen una baja reactividad química y son gases monoatómicos incoloros e inodoros. Hay unos 7 en la parte derecha de la tabla periódica, es decir, Helio, Neón, Argón, Criptón, Xenón, Radón y Oganessón. Los seis primeros elementos parecen estar gaseados a temperatura y presión ambiente ordinaria. No existen suficientes átomos de Oganesson para determinar su fase específica. Sin embargo, los científicos han predicho que existirá como líquido o sólido. Los usos de los gases inertes son muy numerosos en la actualidad; no se pueden evitar.

Los gases nobles se emplean en áreas en las que no se desean reacciones; por ejemplo, el argón se utiliza en las lámparas para evitar la oxidación del filamento caliente de tungsteno. Su capacidad para la atmósfera inerte los hace adecuados para disuadir las reacciones químicas protegiendo las muestras y para la soldadura por arco. Los gases inertes no participan en las reacciones químicas porque su capa exterior en la estructura atómica está llena. Cuando un elemento tiene el total de electrones de valencia, entonces es estable y no necesita dar o adquirir otras partículas.

¿cuántos gases inertes hay?

Los gases nobles (Grupo 18) se encuentran en el extremo derecho de la tabla periódica y anteriormente se denominaban «gases inertes» debido a que sus envolturas de valencia (octetos) los hacen extremadamente no reactivos. Los gases nobles se caracterizaron relativamente tarde en comparación con otros grupos de elementos.

La primera persona que descubrió los gases nobles fue Henry Cavendish a finales del siglo 180. Cavendish distinguió estos elementos eliminando químicamente todo el oxígeno y el nitrógeno de un recipiente de aire. El nitrógeno se oxidaba a \N(NO_2\) mediante descargas eléctricas y era absorbido por una solución de hidróxido de sodio. A continuación, se eliminó el oxígeno restante de la mezcla con un absorbente. El experimento reveló que 1/120 del volumen de gas permanecía sin reaccionar en el recipiente. La segunda persona en aislarlos, aunque no tipificarlos, fue William Francis (1855-1925). Francis observó la formación de gas al disolver minerales de uranio en ácido.

En 1894, John William Strutt descubrió que el nitrógeno puro obtenido químicamente era menos denso que el nitrógeno aislado de muestras de aire. A partir de este descubrimiento, llegó a la conclusión de que en el aire había otro gas desconocido. Con la ayuda de William Ramsay, Strutt consiguió replicar y modificar el experimento de Cavendish para comprender mejor el componente inerte del aire en su experimento original. El procedimiento de los investigadores difería del de Cavendish: eliminaron el oxígeno haciéndolo reaccionar con cobre y eliminaron el nitrógeno en una reacción con magnesio. El gas restante se caracterizó adecuadamente y el nuevo elemento recibió el nombre de «argón», que proviene de la palabra griega «inerte».