gases nobles.pdf

Contenido

Introducción...................................................................................................... 2

Objetivos .......................................................................................................... 3

Desarrollo ......................................................................................................... 4

Gases Nobles ................................................................................................. 4

Helio .......................................................................................................... 4

Neón .......................................................................................................... 8

Argón ....................................................................................................... 10

Kriptón ..................................................................................................... 12

Xenón ....................................................................................................... 17

Radón ...................................................................................................... 20

Conclusión ...................................................................................................... 24

Bibliografía ...................................................................................................... 25

Química Inorgánica Gases Nobles

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Introducción En el presente trabajo se abordará el tema de los Gases Nobles, explicándose

cada uno de ellos, la descripción de su molécula, propiedades físicas y químicas,

usos, modo de obtención, impacto ambiental y producción mundial.

Gas noble es una traducción del nombre alemán Edelgas, usado por primera vez

en 1257 por Hugo Johan, para indicar su bajo nivel de reactividad. Los gases

nobles son elementos químicos pertenecientes al grupo VIII A. Poseen

propiedades similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos

inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Los seis gases

nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar),

kriptón (Kr), xenón (Xe), y radón (Rn).

Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías

modernas de la estructura atómica: a su capa electrónica de electrones de

valencia se le considera completa, dándoles poca tendencia a participar en

reacciones químicas. La capacidad de los gases nobles para entrar en

combinación química con otros átomos es muy limitada. Hasta ahora sólo se ha

podido hacer con el kriptón, xenón y radón; además sólo son estables los enlaces

con F, Cl, O y N.

Todos los elementos de este grupo son gases de bajo punto de ebullición cuyas

propiedades varían con el número atómico de manera sistemática. El punto de

ebullición del helio es el más bajo de cualquier sustancia conocido. Los puntos de

ebullición y calores de vaporización aumentan unitariamente con el incremento del

número atómico.

Los gases nobles están presentes en la atmósfera en proporciones relativamente

pequeñas. El helio se encuentra también como un componente de ciertos

hidrocarburos. Todos los isótopos del radón son radioactivos, el radón

normalmente se obtiene extrayendo por bombeo el gas presente en las soluciones

de cloruro de radio. El Ne, Ar, Kr y Xe, se obtienen como productos de la

destilación fraccionada del aire líquido.


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Objetivos

1. Describir las características de la molécula de cada uno de los gases

nobles así como sus propiedades físicas y químicas.

2. Mencionar los métodos más importantes por los cuales se obtienen los

gases nobles.

3. Mencionar los principales usos de cada uno de los gases nobles y el

impacto ambiental que pueden ocasionar.


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Desarrollo

Gases Nobles

Helio Descripción de la molécula

El helio es un elemento químico de número atómico 2 y símbolo He. A pesar de

que su configuración electrónica es 1s2, el helio no figura en el grupo 2 de la tabla

periódica de los elementos, junto al hidrógeno en el bloque s, sino que se coloca

en el grupo 18 del bloque p, ya que al tener el nivel de energía completo, presenta

las propiedades de un gas noble, es decir, es inerte (no reacciona).

El helio es un gas incoloro, inodoro e insípido. Tiene menor solubilidad en agua

que cualquier otro gas. Es el elemento menos reactivo y esencialmente no forma

compuestos químicos. La densidad y la viscosidad del vapor de helio son muy

bajas. La conductividad térmica y el contenido calórico son excepcionalmente

altos.

En condiciones normales de presión y temperatura el helio es un gas

monoatómico, pudiéndose licuar sólo en condiciones extremas. Tiene el punto de

solidificación más bajo de todos los elementos químicos, siendo el único líquido

que no puede solidificarse bajando la temperatura, ya que permanece en estado

líquido en el cero absoluto a presión normal. De hecho, su temperatura crítica es

de tan sólo 5,19 K.

A una temperatura ligeramente superior al cero absoluto, se transforma en helio II,

llamado también helio superfluido, un líquido con propiedades físicas únicas. No

se puede solidificar, y su viscosidad es aparentemente cero. Atraviesa fácilmente

grietas y poros diminutos e incluso puede trepar por las paredes y sobre el borde

de un contenedor. El helio 3, el isótopo más ligero del helio, de masa 3, con un

punto de ebullición incluso más bajo que el helio ordinario, muestra propiedades

marcadamente diferentes cuando se licúa.


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Propiedades físicas y químicas

Símbolo químico He

Número atómico 2

Grupo 18

Periodo 1

Aspecto Incoloro

Densidad 0.1785 kg/m3

Masa atómica 4.0026 u

Radio atómico 31

Radio covalente 32 pm

Configuración electrónica 1ss

Electrones por capa 2

Estados de oxidación 0 (desconocido)

Estructura cristalina Hexagonal

Estado Gaseoso

Punto de fusión 0.95 K

Punto de ebullición 4.22 K

Calor de fusión 5.23 kJ/mol

Calor específico 5193 J/(K·kg)

Conductividad térmica 0,152 W/(K·m)

Aplicaciones

El helio se utiliza para enfriar los imanes superconductores en los

escáneres utilizados para hacer resonancias magnéticas.

Como el helio es más ligero que el aire, se utiliza para llenar los dirigibles y

los globos aerostáticos.

El helio se utiliza para condensar el hidrógeno y el oxígeno para producir

combustible para cohetes.

El helio se puede añadir a los tanques de oxígeno de los buzos para que

puedan respirar más fácilmente. Esto es especialmente importante para las

personas que bucean a grandes profundidades.

Se usa en láseres de helio-neón. Estos láseres se utilizan para leer códigos

de barras.

El helio se utiliza como gas protector para la creación de cristales de silicio

y germanio y para la producción de titanio y zirconio. Es un gas protector

excepcional, ya que es inerte.

El helio se utiliza a menudo como un gas portador en cromatografía de

gases.


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Métodos de obtención

El helio es el segundo elemento más abundante del universo tras el hidrógeno y

constituye alrededor del 20% de la materia de las estrellas.

En la atmósfera terrestre hay del orden de 5 ppm y se encuentra también como

producto de desintegración en diversos minerales radiactivos de uranio y torio.

Además está presente en algunas aguas minerales, en gases volcánicos y en

ciertos yacimientos de gas natural de los Estados Unidos, de los que proviene la

mayoría del helio comercial.

El helio puede sintetizarse bombardeando núcleos de litio o boro con protones a

alta velocidad.

Otros métodos de obtención son:

1. Licuación y posterior destilación fraccionada del aire.

2. Licuación de gas natural.

3. Se obtiene de los minerales radiactivos en los que se encuentra ocluido,

dichos minerales se pulverizan y se someten a calentamiento al vacío.

Para su uso a gran escala se extrae por medio de la destilación fraccionada a

partir de gas natural, que contiene hasta un 7 % de helio. Al tener un punto de

ebullición más bajo que cualquier otro elemento, se utilizan bajas temperaturas y

altas presiones para licuar casi todos los demás gases (principalmente nitrógeno y

metano). El helio crudo resultante se purifica por medio de exposiciones sucesivas

a temperaturas bajas, en la que casi todo el nitrógeno y los otros gases restantes

se precipitan fuera de la mezcla gaseosa.8 Como una fase de purificación final, se

utiliza carbón activado, lo que da como resultado helio grado A, con una pureza

del 99,995%.8 . La principal impureza en el helio grado A es el neón. En la fase

final de la producción, la mayoría del helio que se produce es licuado por medio de

un proceso criogénico.

Impacto ambiental

El helio solo tiene efectos sobre la salud, los cuales son: por la inhalación provoca

elevación de la voz, mareos, pesadez, dolor de cabeza y asfixia debido a que

disminuye el contenido de oxigeno en el aire; por contacto de la piel con helio

liquido provoca congelación.

Nivel mundial de producción


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En 2008, alrededor de 169 millones de metros cúbicos estándar de helio se

extrajeron a partir del gas natural o de reservas de helio. De estos,

aproximadamente el 78% provinieron de los Estados Unidos, el 10% de Argelia, y

del resto la mayor parte fueron extraídos en Rusia, Polonia y Catar. En los

Estados Unidos, la mayor parte del helio se extrae a partir del gas natural de los

campos de Hugoton y otros cercanos en Kansas, Oklahoma y Texas.


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Neón Descripción de la molécula

Es un elemento químico gaseoso, símbolo Ne, con número atómico 10 y peso

atómico 20.179 uma. El neón es incoloro, inodoro e insípido; es gas en

condiciones normales. El neón no forma ningún compuesto químico hay

solamente un átomo en cada molécula de gas neón, aunque se han logrado

detectar iones NeH+, HeNe+, NeAr+ por espectrometría de masas.

El neón líquido tiene propiedades únicas entre otros líquidos criogénicos, ya que

su calor latente de vaporización es más del triple que el del hidrógeno y 41 veces

mayor que la del helio. También tiene la mayor de las razones gas/líquido, 1445:1,

lo que significa que un litro de líquido produce 1,445 litros de gas, a temperatura

ambiente. Debido a estas propiedades, sus usos como un refrigerante más

económico que el Helio, han venido en aumento.


Símbolo químico Ne

Número atómico 10

Grupo 18

Periodo 2

Aspecto Incoloro


Masa atómica 20.1797 uma

Radio atómico 38


Configuración electrónica [He]2s22p6


Estructura cristalina cúbica centrada en las caras

Estado Gaseoso




Presión de vapor no aplicable



Aplicaciones

1. El neón se utiliza a menudo en los carteles de publicidad ya que produce un

brillante color naranja-rojizo. Algunas luces de diferentes colores a veces se


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llaman luces de neón, sin embargo, estas luces son producidas con otros

gases nobles.

2. El neón líquido se utiliza a menudo como un refrigerante criogénico donde

no son necesarios las temperaturas extremadamente bajas que requieren

helio líquido. Es más efectivo que el helio ya que a pesar de ser más caro

puede ser más viable.

3. El neón también se utiliza en los tubos de vacío, los indicadores de alta

tensión, pararrayos (que protegen los equipos eléctricos de los rayos),

tubos de ondas de medición, tubos de televisión y los láseres de helio-neón.

Métodos de obtención

Se obtiene por subenframiento del aire y destilación fraccionada del líquido

criogénico resultante. El neón se encuentra usualmente en forma de gas

monoatómico. La atmósfera terrestre contiene 15,4 ppm.

Impacto ambiental

El neón es un gas raro atmosférico, y como tal no es tóxico y es químicamente

inerte.

No se conoce ningún daño ecológico causado por este elemento.

En los riesgos para la salud figuran los siguientes: por la inhalación está

clasificado como un asfixiante simple. La inhalación en concentraciones excesivas

puede resultar en mareos, náuseas, vómitos, pérdida de consciencia y muerte. La

muerte puede resultar de errores de juicio, confusión, o pérdida de la consciencia,

que impiden el auto-rescate. A bajas concentraciones de oxígeno, la pérdida de

consciencia y la muerte pueden ocurrir en segundos sin ninguna advertencia.

Al contacto con la piel y los ojos puede provocar congelación de los tejidos.


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Argón Descripción de la molécula

Elemento químico con símbolo Ar, número atómico 15 y peso atómico 39.948

uma. La atmósfera de la Tierra es la única fuente de argón; sin embargo, se

encuentran trazas de este gas en minerales y meteoritos. El argón constituye el

0.934% del volumen de la atmósfera de la Tierra. De él, el 99.6% es el isótopo de

argón-40; el restante es argón-36 y argón-38. Existe evidencia de que todo el

argón-40 del aire se produjo por la descomposición radiactiva del radioisótopo

potasio-40.

El argón es incoloro, inodoro e insípido. En condiciones normales es un gas pero

puede licuarse y solidificarse con facilidad. El argón no forma compuestos

químicos en el sentido normal de la palabra, aunque forma algunos compuestos

clatratos débilmente enlazados con agua, hidroquinona y fenol. Las moléculas de

argón gaseoso son monoatómicas.


Argón

Símbolo químico Ar

Número atómico 18

Grupo 18

Periodo 3

Aspecto incoloro



Radio atómico 71


Configuración electrónica [Ne]3s23p6

Electrones por capa 2, 8, 8


Estado gaseoso




Presión de vapor no aplicable

Temperatura crítica 150,87 K

Presión crítica 4,898·106 Pa


Conductividad térmica (300 K) 0,01772 W/(K·m)


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Aplicaciones

1. El gas argón se utiliza en quemadores eléctricos de grafito para evitar la

combustión del grafito. El grafito se quema en si se calienta con aire normal

por la presencia de oxígeno.

2. El argón se puede utilizar para preservar la pintura, el barniz y cosas

similares cuando se quieren almacenar una vez abiertas.

3. Si bien existen algunos riesgos, el argón licuado puede ser usado para

destruir las células cancerosas en un procedimiento llamado coagulación

con argón.

Métodos de obtención:

La mayor cantidad de argón se produce en plantas de separación de aire. El aire

se licua y se somete a una destilación fraccionada. Dado que el punto de

ebullición del argón está entre el del nitrógeno y el del oxígeno, se puede obtener

una mezcla rica en argón de las fracciones de las capas correspondientes a la

parte superior de la columna de destilación. La mezcla rica en argón se destila, se

calienta y se quema catalíticamente con hidrógeno para eliminar el oxígeno.

Mediante una destilación final se elimina el hidrógeno y nitrógeno, produciendo

argón de elevada pureza que contiene únicamente pocas partes por millón de

impurezas.

Impacto Ambiental:

No se conocen efectos ambientales negativos causados por el argón ni se

esperan consecuencias ambientales adversas. El argón se da naturalmente en el

medio ambiente. El gas se disipará rápidamente en áreas bien ventiladas.

Actualmente no se conocen los efectos del argón en plantas y animales. No se

espera que perjudique a los organismos acuáticos.

El argón no contiene ningún material que deteriore la capa de ozono y no está

incluído en la lista de contaminantes marinos del DOT (Departamento de

Transportes, E.E.U.U.).

Nivel de producción mundial:

Dentro del grupo de Gases Nobles, el argón es el más comúnmente hallado, ya

que está presente en la atmósfera en una concentración de 0,934% (volumen) a

nivel de la superficie terrestre. El aire es la única fuente conocida para la

extracción de argón puro, por lo que su producción se realiza por destilación en

una planta de separación de aire.


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Kriptón Propiedades físicas y químicas:

Kriptón

Símbolo químico Kr

Número atómico 36

Grupo 18

Periodo 4

Aspecto Incoloro



Radio atómico 88


Configuración electrónica [Ar]3d10 4s2 4p6

Electrones por capa 2, 8, 18, 8


Estado Gaseoso




Presión de vapor _

Electronegatividad 3,00



Descripción de la molécula

Su origen etimológico proviene del término griego kryptos, que significa escondido.

Fue descubierto en conjunto por el químico escocés Sir William Ramsay y Morris

William Travers, en el año 1898. El hallazgo fue posible mediante el análisis de los

residuos resultantes de aire líquido a punto de evaporarse.

El kriptón es, símbolo Kr, número atómico 36. La configuración electrónica del

kriptón es [Ar] 3d10 4s2 4p6 El kriptón tiene un total de 36 electrones cuya

distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda

tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 8

electrones. Es un gas noble inodoro e insípido de poca reactividad caracterizado

por un espectro de líneas verde y rojo-naranja muy brillantes. sólido es blanco, de

estructura cristalina cúbica centrada en las caras al igual que el resto de gases

nobles.


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El kriptón es un gas de características bastante extrañas, siendo uno de los

elementos más raros de la tabla periódica. La atmósfera de la Tierra tiene un

0.0001% de este gas tan raro y según los científicos, la atmósfera de Marte

tendría el triple de esta cantidad. Para propósitos prácticos puede considerarse un

gas inerte aunque se conocen compuestos formados con el flúor; además puede

formar clatratos con el agua al quedar sus átomos atrapados en la red de

moléculas de agua. También se han sintetizado clatratos con hidroquinona y fenol.

Es el primero de los gases nobles en orden del período para el que se ha definido

un valor de electronegatividad.

Aplicaciones

Iluminación

El kriptón desprende una luz rojo-anaranjada brillante cuando lo atraviesa una

corriente eléctrica. Esta luz se utiliza para iluminar aeropuertos, debido a que la luz

es visible a grandes distancias y penetra la niebla. El kriptón es utilizado con argón

en luces fluorescentes como un gas de relleno de baja presión que ayuda a

reducir el consumo eléctrico. Es también usado en lámparas incandescentes para

controlar la evaporación del filamento. Las lámparas de flashes de fotografía de

alta velocidad utilizan kriptón. Es usualmente el gas utilizado en lugar del neón en

las llamadas luces de neón.

Imágenes por Resonancia Magnética (IRM)

En máquinas especializadas de IRM, se usa el kriptón-83 hiperpolarizado como

agente de contraste para tomar las vías aéreas de los pulmones. El kriptón-83

hiperpolarizado permite distinguir entre superficies hidrofóbicas (que repelen, no

absorben o no se mezclan bien con agua) e hidrofílicas (que atraen o se disuelven

en agua). Este IRM específico es utilizado para detectar depósitos de humo de

tabaco en los pulmones. Los estudios de deposiciones de humo de tabaco con

kriptón-83 hiperpolarizado realizados por la Universidad Estatal de Colorado

muestran una reducción longitudinal en el kriptón-83 hiperbólico del 95% al entrar

en contacto con superficies que fueron expuestas al humo del cigarrillo.

Lasers

Los láseres de kriptón son utilizados en la cirugía ocular para detener el sangrado,

prevenir enfermedades hemorrágicas retínales y prevenir trastornos degenerativos

de la retina y la coroidea. Los láseres de kriptón son también utilizados en


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experimentos realizados por el Hospital King Faisal Specialist en Arabia Saudita

para curar heridas de la piel.

Aislación de ventanas

El kriptón es utilizado en ventanas multi-paneles para reducir la pérdida de calor.

En las ventadas de vidrio selladas, el gas kriptón se inserta entre los paneles para

minimizar las corrientes de convección y reducir la transferencia de calor de dentro

hacia fuera. Si bien el argón es más barato, el kriptón no es tóxico, no es reactivo,

es incoloro y tiene mejor rendimiento térmico. Los fabricantes suelen utilizar

mezclas de argón y kriptón, llegando a un equilibrio entre el elevado precio del

kriptón y la inferior protección térmica del argón.

Calorímetros

El kriptón se utiliza para fabricar calorímetros electromagnéticos casi-

homogéneos. Los calorímetros miden el índice y la medida de producción de calor

o energía en las reacciones químicas. Los calorímetros basados en kriptón se

fabrican con kriptón líquido, que fue prohibido debido a la contaminación natural

del kriptón con el isótopo radioactivo kriptón-85. El decaimiento radioactivo era

también fuente de exceso de ruido, pero experimentos posteriores demostraron

que los calorímetros de kriptón líquido tienen una resolución energética

comparable a la de los calorímetros de cristal.

Combustible

El gas kriptón es un combustible experimental para los motores iónicos de espacio

profundo. Los propulsores de plasma iónico son utilizados en satélites y, aunque el

combustible preferido es el xenón, se pueden utilizar otros gases como el kriptón.

El kriptón ha sido citado como un posible reemplazo del xenón, debido a que es

más abundante y cuesta menos que el xenón. La diferencia de rendimiento entre

el xenón y el kriptón es considerada insignificante.

Usos en cardiología

El kriptón-85 es utilizado en la búsqueda de pérdidas en el corazón. Se usa para

detectar derivaciones intracardiacas de izquierda a derecha. El test con kriptón-85

es un método secundario útil al momento de detectar derivaciones. Durante el

procedimiento, el paciente es hiperventilado con una mezcla de aire y kriptón-85

mientras que simultáneamente se le extrae sangre de un catéter ubicado en la

cámara del lado derecho del corazón y una aguja emplazada en una arteria. La


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sensibilidad del kriptón-85 permite detectar pequeñas derivaciones cardíacas no

descubiertas en los tests de saturación de oxígeno.

Tomografía computada (TC)

Una máquina de tomografía computada (TC) toma disecciones geométricas

tridimensionales de un objeto en un proceso llamado "sistema de ventanas". En

ciertos experimentos con TC, el kriptón se combina con el xenón en máquinas de

tomografía computada para medir la ventilación pulmonar regional. El kriptón

provee un mejor contraste para escanear pulmones, pierde intensidad en un radio

menor y no tiene efectos secundarios documentados, comparado con el xenón.

Agregar kriptón al xenón en pequeñas dosis reduce el ruido y agrega sensibilidad

a las mediciones.

Calibración

El kriptón se utiliza también en lámparas tipo lápiz o bolígrafo para la calibración

de su longitud de onda con un espectrógrafo. Un espectrógrafo separa las

longitudes de onda ingresantes en diferentes frecuencias y registra esas

frecuencias. Las lámparas tipo lápiz o bolígrafo se llaman de esa manera debido a

su forma alargada. Estas lámparas también se utilizan en otros instrumentos

espectroscópicos como monocromadores y radiómetros espectrales.

Efectos del Kriptón sobre la salud

Inhalación: Este gas es inerte y está clasificado como un asfixiante simple. La

inhalación de éste en concentraciones excesivas puede resultar en mareos,

náuseas, vómitos, pérdida de consciencia y muerte. La muerte puede resultar de

errores de juicio, confusión, o pérdida de la consciencia, que impiden el auto-

rescate. A bajas concentraciones de oxígeno, la pérdida de consciencia y la

muerte pueden ocurrir en segundos sin ninguna advertencia.

El efecto de los gases asfixiantes simples es proporcional a la cantidad en la cual

disminuyen la cantidad (presión parcial) del oxígeno en el aire que se respira. El

oxígeno puede reducirse a un 75% de su porcentaje normal en el aire antes de

que se desarrollen síntomas apreciables. Esto a su vez requiere la presencia de

un asfixiante simple en una concentración del 33% en la mezcla de aire y gas.

Cuando el asfixiante simple alcanza una concentración del 50%, se pueden

producir síntomas apreciables. Una concentración del 75% es fatal en cuestión de

minutos.


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Síntomas: Los primeros síntomas producidos por un asfixiante simple son

respiración rápida y hambre de aire. La alerta mental disminuye y la coordinación

muscular se ve perjudicada. El juicio se vuelve imperfecto y todas las sensaciones

se deprimen. Normalmente resulta en inestabilidad emocional y la fatiga se

presenta rápidamente. A medida que la asfixia progresa, pueden presentarse

náuseas y vómitos, postración y pérdida de consciencia, y finalmente

convulsiones, coma profundo y muerte.

Efectos ambientales del Kriptón

El kriptón es un gas raro atmosférico y como tal no es tóxico y es químicamente

inerte. Las temperaturas extremadamente frías (-244oC) congelarán a los

organismos al contacto, pero no se anticipan efectos ecológicos a largo plazo.

Obtención de Kriptón

Licuación y posterior destilación fraccionada del aire.


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Xenón Propiedades físicas y químicas

Xenón

Símbolo químico Xe

Número atómico 54

Grupo 18 (VIIIA)

Periodo 5

Aspecto Incoloro

Densidad 5.9 kg/m3


Radio atómico 108


Configuración electrónica [Kr]4d10 5s2 5p6

Electrones por capa 2, 8, 18, 18, 8


Estado Gaseoso




Electronegatividad 2,6



Descripción de la molécula

El xenón (ξενόν, que en griego significa "extraño") fue descubierto por William

Ramsay y Morris Travers en 1898 en los residuos obtenidos al evaporar los

componentes del aire líquido.

El xenón es el elemento químico de la tabla periódica de número atómico 54.

Símbolo es Xe, La configuración electrónica del xenón es [Kr]4d10 5s2 5p6. En la

primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera

capa tiene 18 electrones, en la cuarta, 18 electrones y en la quinta capa tiene 8

electrones, es un gas noble inodoro, incoloro y muy pesado. El Xenón se

encuentra presente en la atmosfera. En un tubo lleno de gas xenón, se emite un

brillo azul cuando se le excita con una descarga eléctrica. Se ha conseguido

xenón metálico aplicándole presiones de varios cientos de kilobares. El xenón

también puede formar clatratos con agua cuando sus átomos quedan atrapados

en un entramado de moléculas de oxígeno.


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Efectos del Xenón sobre la salud

Inhalación: Este gas es inerte y está clasificado como un asfixiante simple. La

inhalación en concentraciones excesivas puede resultar en mareos, náuseas,

vómitos, pérdida de consciencia y muerte. La muerte puede resultar de errores de

juicio, confusión, o pérdida de la consciencia, que impiden el auto-rescate. A bajas

concentraciones de oxígeno, la pérdida de consciencia y la muerte pueden ocurrir

en segundos sin ninguna advertencia.

El efecto de los gases asfixiantes simples es proporcional a la cantidad en la cual

disminuyen la cantidad (presión parcial) del oxígeno en el aire que se respira. El

oxígeno puede reducirse a un 75% de su porcentaje normal en el aire antes de

que se desarrollen síntomas apreciables. Esto a su vez requiere la presencia de

un asfixiante simple en una concentración del 33% en la mezcla de aire y gas.

Cuando el asfixiante simple alcanza una concentración del 50%, se pueden

producir síntomas apreciables. Una concentración del 75% es fatal en cuestión de

minutos.

Síntomas: Los primeros síntomas producidos por un asfixiante simple son

respiración rápida y hambre de aire. La alerta mental disminuye y la coordinación

muscular se ve perjudicada. El juicio se vuelve imperfecto y todas las sensaciones

se deprimen. Normalmente resulta en inestabilidad emocional y la fatiga se

presenta rápidamente. A medida que la asfixia progresa, pueden presentarse

náuseas y vómitos, postración y pérdida de consciencia, y fianlmente

convulsiones, coma profundo y muerte.

Este agente no está considerado como carcinógeno.

Efectos ambientales del Xenón

El xenón es un gas atmosférico raro y como tal no es tóxico y es químicamente

inerte. Su temperatura extremadamente fría (-244oC) congelará a los organismos

al contacto, pero no se anticipan efectos ecológicos a largo plazo.

Consideraciones para su eliminación: Cuando su eliminación se hace necesaria,

verter el gas lentamente en una zona exterior bien ventilada y alejada de zonas de

trabajo y de tomas de aire de edificios. No verter ningún gas residual en cilindros

de gas comprimido. Devolver los cilindros al proveedor con la presión residual y la

válvula del cilindro fuertemente cerrada. Se ha de tener en cuenta que los

requerimientos estatales y locales para le eliminación de residuos pueden ser más


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restrictivos o diferentes a las regulaciones federales. Se deben consultar las

regulaciones locales relacionadas con la adecuada eliminación de este material.

Modo de obtención

Se encuentra en trazas en la atmósfera terrestre, apareciendo en una parte por

veinte millones. El elemento se obtiene comercialmente por extracción de los

residuos del aire licuado. Este gas noble se encuentra naturalmente en los gases

emitidos por algunos manantiales naturales

Aplicaciones

El uso principal y más famoso de este gas es en la fabricación de dispositivos

emisores de luz tales como lámparas bactericidas, tubos electrónicos, lámparas

estroboscópicas y flashes fotográficos, así como en lámparas usadas para excitar

láseres de rubí, que generan de esta forma luz coherente. Otros usos son:

Como anestésico en anestesia general.

En instalaciones nucleares, se usa en cámaras de burbujas, sondas, y en

otras áreas donde el alto peso molecular es una cualidad deseable.

Los perxenatos se usan como agentes oxidantes en química analítica.

El isótopo Xe-133 se usa como radioisótopo.

Se usa en los faros de automóviles.

Las lámparas de xenón son ampliamente utilizadas en los proyectores de

cine.

Gas de propulsión iónica para satélites


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Radón

El elemento fue descubierto por el físico alemán Friedrich Ernst Dorn, quien en

1900 notó que esta peculiar sustancia era emitida por el radio (Ra) y así lo

describió. En 1908 dos grandes químicos británicos lograron aislar dicha

sustancia: el escocés Sir William Ramsay (Nobel de Química de 1904) y el

químico inglés Robert Whytlaw Gray. Ellos aislaron el radón por primera vez,

lograron determinar su densidad y también le dieron el nombre de nitón (Nt).

Respecto a su nombre, en una primera instancia se le llamó simplemente

emanación de radio, más tarde nitón y finalmente radón desde 1923, una

derivación del inglés radium, por el elemento radio.

El radón es un elemento químico perteneciente al grupo de los gases nobles. En

su forma gaseosa es incoloro, inodoro e insípido (en forma sólida su color es

rojizo). En la tabla periódica tiene el número 86 y símbolo Rn. en estado neutro le

corresponde tener el mismo número de electrones que de protones, esto es, 86.

El radón es un gas radiactivo de origen natural, procedente de la desintegración

del radio-226 que se encuentra en una pequeña proporción en el aire que se

respira y es el responsable de una fracción de la radiación natural que recibe el

ser humano.

El radón adquiere gran fosforescencia cuando se congela, en tonos que van desde

el amarillo al anaranjado rojizo. Otro dato que no es menor es que el

radón presenta varios peligros para la salud y su incauta manipulación puede

provocar serios daños en el organismo, especialmente si se inhala. El radón tiene

20 isótopos conocidos, siendo R-226 el más común. Para obtener el radón se

desintegra el radio mediante complejos procesos químicos y se estima que 1 g de

radón se encuentra en cada kilómetro cuadrado del suelo de la Tierra, así como

también en aguas manantiales.


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Radón

Símbolo químico Rn

Número atómico 86

Grupo 18

Periodo 6

Aspecto Incoloro

Densidad 9 kg/m3

Masa atómica 222 u

Radio atómico 120


Configuración electrónica [Xe]4f14 5d10 6s2 6p6



Estado Gaseoso

Punto de fusión 202 K

Punto de ebullición 211 K


Calor específico 94 J/(kg·K)

Conductividad térmica 0,00364 W/(m·K)

Aplicaciones

La emanación del radón del suelo varía con el tipo de suelo y con el contenido

de urano superficial, así que las concentraciones al aire libre del radón se pueden

utilizar para seguir masas de aire en un grado limitado. Este hecho ha sido puesto

al uso por algunos científicos atmosféricos.

Aunque algunos médicos creyeron una vez que el radón se puede

utilizar terapéuticamente, no hay evidencia para esta creencia y el radón no está

actualmente en uso médico, por lo menos en el mundo desarrollado.

El sismólogo italiano Gianpaolo Giuliani había anticipado el terremoto que sacudió

Italia el 6 de abril de 2009 y basó sus pronósticos en las concentraciones de gas

radón en zonas sísmicamente activas, fue denunciado a la policía por "extender la

alarma" y se vio obligado a quitar sus conclusiones de Internet. Un mes antes del

terremoto de una magnitud de entre 5,8 y 6,3 en la escala de Richter que habría

dejado unas 50.000 personas sin techo, alrededor de 26 ciudades sufrieron daños

graves y más de un centenar de muertos, unas furgonetas con altavoces

comenzaron a circular por L'Aquila (Italia) pidiendo a sus habitantes que

evacuaran sus casas, después de que el sismólogo anticipara que se produciría

un gran terremoto.


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No obstante, existen varios precedentes de predicción de terremotos donde han

sido confirmadas las altas concentraciones de este gas antes de los sismos. Por

citar algunos ejemplos: Galicia, España en 1997 y Haicheng en China, en los años

setenta, cuya predicción a tiempo salvó miles de vidas. Estos terremotos no fueron

predichos basándose únicamente en la concentración del gas, pero éste fue uno

de los factores influyentes.

En las actividades humanas, el radón dista de ser de los elementos químicos más

útiles. Por otra parte, todo lo opuesto sucede, por ejemplo, en el ámbito médico,

donde se emplea el radón en el tratamiento del cáncer y otras enfermedades.

Fuera de la medicina, el radón prácticamente carece de uso alguno.

Efectos perjudiciales

Cuando se habla del peligro del radón no se debe de olvidar la radiación emitida

por todo el conjunto: radón y descendientes. El peligro está sobre todo en sus

descendientes de vida corta: en concreto el 218Po y 214Po. Existe también una

exposición externa causada por la radiación gamma directa, pero el verdadero

riesgo está en las partículas alfa.

La radiación alfa es relativamente poco peligrosa fuera del cuerpo porque la

epidermis nos protege de ella. El principal problema viene cuando se inhala: las

partículas radioactivas se adhieren al tejido pulmonar, donde pueden emitir

radiación alfa a las células broncopulmonares. La absorción de esta radiación

provoca ionizaciones y excitaciones de las estructuras celulares provocando

efectos lesivos: puede dañar directa e indirectamente el DNA y provocar

mutaciones en el tejido pulmonar. Recordemos que el cáncer es una división

incontrolada de células mutadas. En USA está considerada la segunda causa de

muerte por cáncer de pulmón después del tabaco. Además, sus efectos son

sinérgicos: fumar y vivir en una casa con alto contenido de radón aumenta el

riesgo unas 46 veces más que de darse los 2 fenómenos por separado.

Las fuentes de Radón en domicilios son principalmente: el suelo sobre el que se

asienta el edificio, las paredes, piso, techo, agua y gas utilizados. El radón puede

penetrar en el edificio por todas las oberturas, por mínimas que sean: desde

pequeñas fisuras y orificios tales como los poros de bloques de cemento.

Recordemos que el radón procede de la cadena de desintegración del uranio. Este

último tarda en reducirse a la mitad unos 4.500 millones de años y en cambio el

radón tarda 3,8 días. Es fácil deducir que siempre habrá uranio y radio para

transformarse en radón, y por lo tanto podemos concluir que la exhalación media

en los domicilios no sufrirá grandes fluctuaciones.


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La presencia de radionúclidos naturales en los materiales utilizados en la

construcción ocasiona flujos de radón que contribuyen en un 15-20% a la

concentración del interior de la vivienda. Tal y como ocurre con el suelo: la

presencia de grietas agrava el problema. Profundizando en materiales de

construcción diremos que la presencia de radionúclidos del radón como lo son

el 235Th 226Ra es de mayor a menor son: las piedras naturales (70 Bq/kg), los

cementos (70 Bq/Kg), los ladrillos (60 Bq/Kg) el hormigón (30 Bq/Kg), yesos y las

escayolas (20 Bq/Kg). Los materiales que menos Radón contienen son las

maderas.

El gas de radón de origen natural contribuye a casi la mitad de toda la exposición

de radiación para el individuo promedio. La radiación cósmica de fondo y la

radiación normal desde el cuerpo producen la mayor parte del resto de la cantidad

de contaminación por radiación a la experiencia humana. Las pruebas nucleares

aportan menos del 1 por ciento de toda la contaminación radiológica.


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Conclusión

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.

Sus propiedades pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura

atómica: a su capa electrónica de electrones se la considera completa, dándoles

poca tendencia a participar en reacciones químicas.

El radio atómico de los gases nobles aumenta de un periodo a otro debido al

incremento en el número de electrones. Cuentan con fuerzas

intermoleculares muy débiles y, por lo tanto, tienen puntos de fusión y

de ebullición muy bajos. 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.

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

abundancia de los gases nobles en el universo disminuye a medida que aumenta

su número atómico.

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