Gas nobleen propietate fisiko eta kimikoak
Gas nobleek – helioa (He), neoia (Ne), argona (Ar), kriptona (Kr), xenona (Xe) eta radona (Rn) – taula periodikoaren 18. taldea hartzen dute. Elementu hauek nabarmentzen dira beren aparteko egonkortasunagatik eta baldintza estandarretan erreaktibotasun faltagatik. Portaera berezi hau balentzia elektroi geruza osoei zor zaie, eta horrek lotura kimikoak eratzeko oso erresistenteak egiten ditu. Artikulu honek gas nobleen portaera bereizgarri eta askotan interesgarriak eragiten dituzten propietate fisiko eta kimikoetan sakontzen du.
Gas nobleen propietate fisikoak
1. Erradio atomikoak eta ionikoak
Gas nobleek erradio atomikoen igoera etengabea erakusten dute heliotik radoneraino taldean behera egiten den heinean. Igoera hau elementu bakoitzarekin elektroi-geruzen gehikuntzari egotz dakioke, eta horrek bolumen atomiko handiagoa dakar.
2. Irakite- eta urtze-puntuak
Gas nobleek irakite- eta urtze-puntu baxuak dituzte beste elementuekin alderatuta. Horien artean, helioak du irakite-puntu baxuena (-268.9 °C) eta urtze-puntu baxuena (-272.2 °C), eta horrek laborategian lor daitezkeen tenperatura baxuenetan likido mantentzen den elementu bakarra bihurtzen du. Irakite- eta urtze-puntuak zenbaki atomikoarekin handitzen dira. Xenona, adibidez, -108.1 °C-tan irakiten du eta -111.8 °C-tan urtzen da. Joera hau batez ere gas noble astunagoetan dauden van der Waals indar handiagoen ondorioz gertatzen da, egoeraren arteko trantsizioa egiteko energia gehiago behar baita.
3. Dentsitatea
Gas nobleen dentsitateak zenbaki atomikoarekin handitzen dira, neurri handi batean heliotik radonara igarotzean masa gehitzen delako. Helioa bereziki arina da, airearen dentsitatearen zazpiren bat inguru baitu, eta horregatik oso ezaguna da globoak eta aireontziak betetzeko.
4. Disolbagarritasuna
Gas nobleak uretan ia disolbagarriak dira. Helioak du disolbagarritasun txikiena, eta xenonak, berriz, handiena. Disolbagarritasun hau, minimoa izan arren, garrantzitsua da anestesiologia bezalako aplikazioetan, non xenonaren fluido biologikoetan disolbagarritasunak anestesiko gisa egokia bihurtzen duen.
5. Eroankortasun termikoa
Helioak beste gas batzuekin alderatuta eroankortasun termiko handia du. Propietate hau hozte-aplikazio espezializatuetan erabiltzen da, hala nola kriogenian eta erresonantzia magnetikoko makinetan. Taldean behera egin ahala, eroankortasun termikoa nabarmen jaisten da.
Gas nobleen propietate kimikoak
Gas nobleak aspalditik inertetzat hartu izan dira balentzia elektroi geruza osoak dituztelako, eta horrek, oro har, konposatu erreaktiboak sortzea eragozten die. Hala ere, XX. mendearen erdialdeko aurkikuntzek agerian utzi zuten baldintza jakin batzuetan konposatuak sor ditzaketela, eta horrek zalantzan jarri zuen haien inerte kimikoaren ospea.
1. Erreaktibotasuna
Gas nobleen erreaktibotasuna handitu egiten da taldean behera. Helioa eta neona ia ez dira erreaktiboak baldintza normaletan. Argonak, kriptonak, xenonak eta radonak, ordea, konposatuak osa ditzakete, batez ere fluorrarekin eta oxigenoarekin. Xenonak, bereziki, hainbat konposatu eratzen ditu, hala nola xenon hexafluoruroa (XeF6) eta xenon tetroxidoa (XeO4). Gas noble astunagoetan polarizagarritasun gero eta handiagoak eta ionizazio-energia txikiagoek erreaktibotasun handiagoa eragiten dute.
2. Konposatuen eraketa
– Xenon Konposatuak: Xenonak hainbat fluoruro eta oxido sortzen ditu, bai duten kimika interesgarriagatik, bai erabilera potentzialengatik garrantzitsuak direnak. Adibidez, xenon difluoruroa (XeF2) sintesi organikoan fluoratzaile indartsu gisa erabiltzen da.
– Kripton konposatuak: Kriptonak kripton difluoruroa (KrF2) eratzen duela ezagutzen da, gas nobleek baldintza gogorrenetan lotura kimikoak sortzeko duten gaitasuna erakusten duen konposatu bat.
3. Elektroi-afinitatea eta ionizazio-energia
Gas nobleek ionizazio-energia handiak dituzte, heliotik radoneraino gutxitzen direnak. Ionizazio-energia atomo edo ioi gaseoso batetik elektroi bat kentzeko behar den energia da. Ionizazio-energia altu honek haien izaera ez-erreaktiboagoa indartzen du, energetikoki desegokia baita elektroiak galtzea. Ondorioz, gas nobleek afinitate elektroniko oso baxuak dituzte, askotan zerotik gertu, elektroiak irabazteko joerarik ez dutela islatuz.
Gas nobleak aplikazio praktikoetan
Beren propietate intrintsekoak ulertzeaz gain, gas nobleek aplikazio sorta zabala dute beren ezaugarri berezietatik eratorritako.
1. Helioa
Helioa ezinbestekoa da kriogenian, irakite-puntu baxua duelako. Gainera, bere izaera geldoak eta dentsitate baxuak aproposa bihurtzen dute globoetan eta aireontzietan erabiltzeko. Itsaso sakoneko urpekaritzan, helioak nitrogenoa ordezkatzen du arnasketa-gasetan, nitrogeno-narkosia saihesteko.
2. Neon
Neona normalean seinale distiratsuetan erabiltzen da, ionizatzen denean duen emisio-espektro bizia dela eta. Gainera, tentsio handiko adierazleetan eta huts-hodietan ere badu zeregina.
3. Argona
Argona maiz erabiltzen da soldaduran eta tenperatura altuko beste industria-prozesu batzuetan atmosfera geldo bat emateko, nahi ez diren erreakzio kimikoak saihestuz. Bonbilla gorietan eta fluoreszenteetan, argon gasak harizpiaren oxidazioa saihesten laguntzen du.
4. Kripton eta Xenon
Kriptona eta xenona argiztapenean eta argazkilaritzan erabiltzen dira. Kriptona argazki-flash batzuetan erabiltzen da, eta xenona, berriz, intentsitate handiko lanparetan, itsasargi-argietan eta zinema-proiektoreetan erabiltzen direnetan barne. Xenonaren propietate anestesikoak medikuntzan erabiltzen dira, nahiz eta bere kostu altuak erabilera zabala mugatzen duen.
5. Radona
Erradioaktibitatea eta osasunerako arriskuei aurre egin arren, radonak minbiziaren tratamenduan erabilera terapeutikoak aztertu dira. Hala ere, biriketako minbizia eragiteko duen potentziala dela eta, bere aplikazioak mugatuak eta oso arautuak dira.
Ondorioa
Gas nobleak, beren propietate fisiko eta kimiko bereziekin, zientziaren lilura eta erabilgarritasun praktikoaren gai izaten jarraitzen dute. Haien erreaktibotasuna minimoa den arren, gas noble astunagoek baldintza espezifikoetan konposatuak sortzeko duten gaitasunak bide interesgarriak irekitzen ditu ikerketa kimikorako. Haien aplikazioak, prozesu industrialetatik hasi eta erabilera medikoetaraino, eboluzionatzen jarraitzen dute elementu enigmatiko hauen ulermena zabaltzen den heinean. Ondorioz, gas nobleen azterketa ezinbestekoa izaten jarraitzen du, etengabe laguntzen baitu hainbat arlo zientifiko eta teknologikotan aurrerapenetan.
