Gases Nobles o rarosPor: -Hernández Cruz Karina-Martínez Estañol Carlos Esteban-Rodríguez Segura Guillermo Leuman

Descubrimiento de los gases nobles ➢ Helio (1895) En minerales terrestres- William Ramsay➢ Argón (1984)- John William Strutt➢ Xenón, Kriptón y Neón (1898)- Morris Travers

William Ramsay

John Strutt

Morris Travers

Introducción

Delta H de formación del fluoruro de Xenón

KrF2 y XeF2

Agentes catalizadores para la fluoración de varios metales y compuestos organometálicos

Geometría del XeF6

Estructura de XeF6 (Tetrámero)

Química del Radón➢ Se forma por la serie de decaimientos nucleares del uranio-238

➢ Tiene un decaimiento alfa, por lo que al ser tratado con flúor líquido o gaseoso, la liberación de estos rayos, da pie a la formación de compuestos iónicos de flúor con radón. Como Rn+F- o (RnF)+F-.

Helio

Neón, Argón, Kriptón y Xenón➢ Estos cuatro gases nobles se encuentran en la atmósfera con un porcentaje en

volumen de 0.002%, 93%, 0.0001% y 0.00001% respectivamente. Esto quiere decir que el argón se encuentra en mayor proporción.

➢ Se separan por un método de destilación líquido-gas. ➢ ¡Imagínate por cada 25000 m3 se obtienen apenas 200 m3 de kriptón!

Elementos● Son monoatómicos en todas las fases.

● Tienen una proporción de calor específico (Cp/Cv) que es cercano al valor teórico para gases monoatómicos ideales: 1.67

● Sus átomos se mantienen unidos por una fuerza de London no direccional.

● Ne, Ar, Kr, y Xe, toman la estructura cúbica compacta.

Fluoruros de GREl único haluro de Kriptón conocido es KrF2. (Cristales incoloros)

Los tres fluoruros de xenón se pueden formar calentando diferentes proporciones de xenón y flúor en recipientes de níquel sellados.

Fluoruros de GRSon sólidos, volátiles e incoloros.

El xenón se consideró durante mucho tiempo como gas inerte, incapaz de formar compuestos.

En 1933, Yost y Kaye estuvieron muy cerca de sintetizar los fluoruros de xenón.

Propiedades químicas de los XeFnPara proporcionar métodos adecuados de análisis se realizan reducciones de los fluoruros con especies simples como el hidrógeno o el mercurio.

El tetrafluoruro de xenón se puede estimar fácilmente utilizando yodo de potasio y valorando el yodo.

Complejos con moléculas aceptoras de ión fluoruroInvestigaciones recientes sobre fluoruros de xenón se han concentrado en sus reacciones con una amplia gama de pentafluoruros que dan lugar a complejos:

Con M: As, Sb, Bi, Nb, Ta, Ru, Os, Ir o Pt

(XeFn)2MF5

XeFnMF5 XeFn (MF5) 2

Hidrólisis de XeF2 y XeF4

El difluoruro de xenón se puede disolver.

En la hidrólisis del tetrafluoruro parte del xenón permanece en solución como trióxido de xenón.

Hidrólisis de XeF6

La hidrólisis del hexafluoruro produce trióxido de Xenón, un sólido blanco altamente explosivo.

Con pequeñas cantidades de agua, o cuando reacciona con sílice, el hexafluoruro de Xenón produce tetrafluoruro de óxido de xenón.

Es preferible tratar el nitrato de sodio seco con hexafluoruro de xenón.

XeO3 , xenatos y perxenatosFormación del trióxido de Xenón Formación del perxenato

Potenciales de oxidación del Xenón en medio acuoso en pH ácido

Potenciales de oxidación del Xenón en medio acuoso en pH alcalino

XeO3 , xenatos y perxenatosReacción de oxidación usando trióxido de Xenón

Reacción de oxidación del Fe(II) a Fe(III) usando óxido de Xenón

Descomposición del tetraóxido de Xenón a -40 °C

Organo-derivados de XeEstos compuestos son prácticamente escasos y con un tiempo de vida muy bajo. Y los únicos casos donde se ha logrado formar el enlace C-Xe ha sido a partir de moléculas con solo enlaces C-F y grupos fenilo.

El bi(trifluorometil)xenon es un sólido inestable a 20°C. El (pentafluorofenil)xenon es estable en CH3CN, siendo un fuerte oxidante.

Organo-derivados de XeLa estabilidad del mismo se debe a su coordinación con el disolvente orgánico, esto ha sido confirmado por estudios de Rayos-X. Esto le da la suficiente estabilidad para poder realizar estudios de NMR

Ejemplos de compuestos de Gases NoblesSe ha logrado formar enlaces

covalentes (no hipervalentes) con Argón usando iones

Se han estudiado compuestos cristalinos de Gases Nobles, donde son estabilizados por

medio de enlaces de coordinación

Diagrama OM del XeH2

Diagrama OM del XeF4

Usos y aplicaciones de los Gases Nobles● En cromatografía de gases se utiliza al

He para acarrear las muestras volatilizadas de forma eficiente y sin riesgo de reacción.

● En química organometálica se utiliza al Ar como atmósfera inerte, que no afecta a reacciones susceptibles al oxígeno.

● El Ne y Xe se usan en lámparas, donde el Xe produce luz similar a la solar.

Bibliografía● Massey, Main Group Chemistry, 2nd Edición● Lockyear, J. F., Douglas, K., Price, S. D., Karwowska, M., Fijalkowski, K. J., Grochala, W., …

Schröder, D. (2009). Generation of the ArCF22+ Dication. The Journal of Physical Chemistry Letters, 1(1), 358–362. doi:10.1021/jz900274p

● Selig, H., & Peacock, R. D. (1964). A Krypton Difluoride-Antimony Pentafluoride Complex. Journal of the American Chemical Society, 86(18), 3895–3895. doi:10.1021/ja01072a075

● Curnow, O. J. (1998). A Simple Qualitative Molecular-Orbital/Valence-Bond Description of the Bonding in Main Group “Hypervalent” Molecules. Journal of Chemical Education, 75(7), 910. doi:10.1021/ed075p910

● Häussinger, Peter; Glatthaar, Reinhard; Rhode, Wilhelm; Kick, Helmut; Benkmann, Christian; Weber, Josef; Wunschel, Hans-Jörg; Stenke, Viktor; Leicht, Edith; Stenger, Hermann. «Noble gases», Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley, 2002. DOI:10.1002/14356007.a17_485