Presentacin de PowerPoint

Universidad Central del EcuadorFacultad de Ingeniera en Geologa, Minas, Petrleos y AmbientalEscuela de PetrleosQumica Inorgnica

GASES NOBLESIntegrantes:Herrera DavidJaramillo TatianaLoja AndrsSalazar BryanSnchez Carlos

Profesora:

Dra. Silvia Amada Buitron MSc.

Quito, Octubre 2014

Fuente: Gases nobles.Disponible en: http://tablaperiodica.in/porque-se-llaman-gases-nobles-los-elementos-del-grupo-8a

PPT 2. Tema: Gases Nobles

Presentacin de Gases Nobles.

Nombre: Andrs LojaSemestre: SegundoCtedra: Qumica IIProfesora: Dra. Silvia Amada Buitrn MSc.Fecha: Octubre, 20141

Concede a tu espritu el hbito de la duda, y a tu corazn el de la toleranciaGeorg Christoph LichtenbergFrase motivadora.

Concede a tu espritu el hbito de la duda, y a tu corazn el de la tolerancia.

Autor: Georg Christoph Lichtenberg.2

Fuente: Tubos de descarga conteniendo gases nobles, excitados elctricamente, mostrando la luz emitida.Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Gases_noblesImagen de los gases nobles.

Tubos de descarga conteniendo gases nobles, excitados elctricamente, mostrando la luz emitida.Color caracterstico de cada uno de los gases nobles en el espectro electromagntico.3ndice de los subtemas a exponerse en la presentacin correspondiente a los gases nobles.4

He SOLNe NUEVOAr PEREZOSOKr OCULTOXe EXTRAORn DERIVADO DEL RADIOIntroduccin.

Los gases nobles corresponden al grupo 18 de la tabla peridica.

Varios nombres se les ha atribuido a estos elementos, en los cuales su inicio se dio gracias a la intervencin y esfuerzo de varios cientficos del siglo XVIII Y XIX de la talla de William Ramsay y Cavendish. Dichos gases desde el inicio de su estudio fueron denominados errneamente como raros e inertes, propiedades que ahora han quedado descartadas ya que la primera afirmacin es errnea por el hecho de que los mismos estn presentes en la atmsfera y uno de ellos como el Argn est presente en alrededor del 1% en el aire. La segunda afirmacin tambin es errnea ya que la extensa qumica del Xenn desarrollada en su mayora por el Qumico Bartlett N. contradice que sean gases inertes.5

Fuente: Gas Argn.Disponible en: https://www.google.com.ec/search?q=Breve historia de los gases nobles y su descubrimiento.

Aunque ya en 1785 (H. Cavendish) haba observado que en el aire haba algo ms aparte del oxgeno y del nitrgeno, no fue sino hasta 100 aos despus que Sir William Ramsay demostr que este otro gas produca un espectro hasta entonces desconocido cuando se le haca pasar una descarga elctrica. Puesto que cada elemento tiene un espectro nico, el gas que produca el nuevo espectro tena que ser un nuevo elemento.

Lo llam argn, del vocablo griego que significa perezoso, a causa de su naturaleza no reactiva, y sugiri que podra ser el primer miembro de un nuevo grupo en la tabla perdica.6

Descubrimiento del He (helium aunque debera ser helion en ingls, para indicar que no se trata de un metal, por su terminacin en um).

Antes del argn, ya se haba descubierto en 1868 otro elemento de este grupo: el helio pero no en la Tierra. Observaciones del espectro solar haban revelado algunas lneas que no pertenecan a ningn elemento conocido en ese entonces. Se le llam helio al nuevo elemento para indicar que se descubri inicialmente en el Sol (helios, en griego). El elemento fue aislado por primera vez en la Tierra en 1894 en menas de Uranio.

Unos cuantos aos despus los cientficos se dieron cuenta que el helio se genera durante la desintegracin radiactiva del Uranio y sus elementos descendientes. En 1926 se sugiri cambiar el nombre en ingls del elemento, de helium a helion, para indicar que no se trata de un metal , pero para entonces el primer nombre ya estaba demasiado arraigado.

Todos los gases nobles fueron identificados inicialmente por su espectro de emisin nico. Por ello fueron realmente los fisicoqumicos, no los qumicos inorgnicos, quienes establecieron el estudio de este grupo de elementos.7Tendencias Grupales

Fuente: Tablas 17.1 y 17.3 de Puntos de fusin y ebullicin de los gases y nobles y densidades de los gases nobles (a TPAE).Disponible en: G. Rayner. Qumica Inorgniza Descriptiva. Pg. 410.Tendencias Grupales.

Los elementos del grupo 18 son gases monoatmicos incoloros e inodoros a temperatura ambiente. Como podemos observar en la tabla 17.1., la tendencia en los puntos de fusin y ebullicin tan bajos de los gases nobles indican que las fuerzas de dispersin que mantienen los tomos unidos en las fases: slida y lquida son muy dbiles, un caso especial lo podemos observar al comparar los puntos de ebullicin de los gases: helio y radn; como observamos pese a el radn tiene 86 electrones y el helio nicamente 2 y agregando que se necesita ms energa para romper la fuerza de enlace entre los tomos que unen al gas radn, an as se necesita ms energa para romper este enlace, en lugar del enlace del gas helio que slo tiene dos electrones en su orbital.

Respuesta: La respuesta a esta observacin se da en que la cintica cuntica en el tomo de helio es ms fuerte que en el caso del radn, ya que el helio al tener solo un par de electrones en su nivel de energa, es ms fcil desprender o arrancar los electrones del mismo, por consiguiente la velocidad con la que se mueven estos incrementa, en cambio el Radn al tener una masa molar muy grande quiere decir que la cintica en el movimiento de los electrones tiende a ser ms esttica y pese a que las fuerzas de dispersin son dbiles, estos electrones necesitarn mayor energa para ser arrancados de su orbital correspondiente.

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Compuestos qumicos Pocos compuestos

Extensa Qumica

Se tieneFuente: Gases nobles.Imgenes disponibles en:https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=Tm5yVKiANIOpNvSegIAI&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=gases+nobles(Continuacin ) Tendencias grupales.

De los gases nobles, slo se han aislado compuestos qumicos de los tres elementos ms pesados del grupo: Kriptn, xenn y radn. Se conocen pocos compuestos del kriptn, pero el xenn tiene una extensa qumica. El estudio de la qumica del radn es ms difcil porque los istopos del radn son altamente radioactivos.

Se sabe adems que los elementos: Xe, Ar y Kr forman compuestos a condiciones muy drsticas, pero como se dijo la extensin en el campo de estudio de este grupo se le atribuye al xenn y ms no al Ar y el Kr, ya que en un intento por obtener dichos compuestos estos resultaron ser muy radioactivos y producto de aquello cientficos de la talla de los Curie padecieron las consecuencias de sus gravsimos efectos sobre la salud.

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Fuente: Conductividad trmica.Disponible en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lFuente: Viscosidad del helio II. Disponible en: http://danybarker.wordpress.com/2013/11/10

Fuente: Atmsfera.Disponible en: http://www.ecologiahoy.com/atmosferaESTADO NATURAL Estado natural del grupo 18.

Todos los gases nobles estables se encuentran en la atmsfera, aunque slo el argn est presente en cantidades considerables. Ver en la tabla 17.3., El helio se encuentra en concentraciones altas en algunos depsitos subterrneos de gas natural, donde se ha estado acumulando por la desintegracin de elementos radiactivos presentes en la corteza terrestre.

La presencia o estado natural de los gases nobles se da en la corteza terrestre por ejm: el helio el helio es el segundo elemento ms abundate en el universo (76% de H y 23% de He).

El helio es demasiado ligero para lograr ser retenido por el campo gravitatorio terrestre y por ende escapa hacia el espacio exterior, atravesando la atmsfera.

Se obtiene helio IV a travs de la fusin nuclear de tritio e hidrgeno a temperaturas que bordean los 3000.000 K con emisin de partculas alfa.11Abundancia23%Formacin

Nucleosntesis estelar

Estrellas

Voz de helioFuente: Gas Helio (Sol).Imgenes disponibles en: https://www.google.com.ec/search?q=helio&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=429yVKO0NsihNou3gcgN&ved=0CAYQ_AUoAQEstado natural del gas helio en la corteza terrestre.

Se encuentra presente en un 23% en el universo, Su formacin se dio en el Big-Bang (origen del universo), constituye el segundo elemento ms abundante en el universo despus del hidrgeno en una relacin aproximada de 1/3, tambin se encuentra presente en las estrellas y en la atmsfera terrestre en un 1% aproximadamente.

En la tierra especficamente en la industria petrolera, en los yacimientos de gas al suroeste de Estados Unidos se encuentra en gran proporcin ya que ste (yacimiento) es considerado uno de los ms grandes del mundo y cabe recalcar que USA es el principal productor de gas helio.

El helio, al ser inhalado puede producir un agudizamiento temporal de la voz, esto se debe a que la velocidad del sonido es mucho mayor en el helio, en comparacin al aire fresco, ya que el helio tiene baja densidad. Es importante destacar que la combinacin de helio seco y la frecuencia ms alta de las vibraciones en la laringe pueden daar la voz de quienes usan a menudo el gas como diversin.

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Fuente: Fusin nuclear de Istopos del Hidrgeno.Disponible en: http://www.astronoo.com/es/articulos/fision-fusion.htmlPropiedades fisicoqumicas del helio y obtencin del Helio IV producto de la fusin nuclear.Propiedades fisicoqumicas del helio y obtencin de Helio IV producto de la fusin nuclear.

Se obtiene helio IV a travs de la fusin nuclear de tritio e hidrgeno a temperaturas que bordean los 3000.000 K con emisin de partculas alfa.

El helio es el gas con la segunda densidad ms baja (la ms baja es la del dihidrgeno), se lo usa para inflar globos. El dihidrgeno proporcionara mayor fuerza ascendente pero su inflamabilidad sera una desventaja importante, ya que si el mismo escapa al medio que lo rodea, estequiometricamente el dihidrgeno quedara balanceado con el oxgeno del aire y la reaccin de estos elementos producira agua de una manera violenta y exotrmicamente peligrosa(explosiva).

El helio lquido tiene gran importancia cientfica porque es la nica forma segura de enfriar aparatos cientficos a temperaturas muy bajas.Se lo denomina como un gas portador en cromatografa gas lquido.Se lo utiliza para desairear disoluciones y crear atmsferas inertes.Se lo utiliza en dirigibles los mismos que en la actualidad se utilizan como medios publicitarios.

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5to

Principal ubicacinUsosObtencin

Disponible en: https://www.google.com.ec/search?q=neon&biw=1366&bih=6

Fuente: Gas Nen (Nuevo).Disponible en: http://www.hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/neon.htmGas Nen (Nuevo).

El nen (del griegoneos, nuevo) fue descubierto porWilliam RamsayyMorris TraversennLondres, Inglaterra, en el ao1898por la destilacin fraccionada del aire lquido, pero sin la misma cantidad de calor.

Abundancia.

El nen se encuentra usualmente en forma de gas monoatmico. La atmsfera terrestre contiene 15,8ppmy se obtiene porsubenfriamientodel aire y destilacindel lquido criognico resultante. El nen es el quinto elemento ms abundante en el universo por masa, luego del hidrgeno, helio,oxgenoy carbono. Se encuentra en pequeas cantidades en la atmsfera y en la corteza terrestre se halla en una proporcin de 0,005 ppm.Se sabe que el nen se sintetiza en estrellas masivas durante las ltimas etapas de stas como gigantes o supergigantes rojas (durante la fase de fusin de carbono y oxgeno en nen y magnesio), o a veces como variables azules luminosas o estrellas Wolf-Rayet.

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Marte1,6%No reaccionaConstituye

3er gas

ColorFuente: Gas Argn (Perezoso)Imgenes disponibles en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+argon&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=-HByVJqmG4KegwTOqIGwDQ&ved=0CAYQ_AUoAQGas Argn (Perezoso).

Elargnoargones unelemento qumicodenmero atmico18 y smboloAr. Es el tercero de losgases nobles, incoloro einertecomo ellos, constituye el 0,934% delaireseco. Su nombre proviene delgriego, que significa inactivo (debido a que no reacciona).

El gas se obtiene por medio de ladestilacinfraccionada delairelicuado, en el que se encuentra en una proporcin de aproximadamente el 0,94%, y posterior eliminacin del oxgeno residual conhidrgeno. La atmsferamarcianacontiene un 1,6% de40Ar y 5ppmde36Ar.; la deMercurioun 7,0% y la de Venustrazas.15

1 ppmDescubierto

Morris Travers

William Ramsay1898

AirePresenciaEscapaForma KrF2

Fuente: Desintegracin del Uranio y el Gas Kriptn. (Oculto).Imgenes disponibles en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mnFyVMuyC4WggwTJ-IGYAw&ved=0CAYQ_AUoAQGas Kriptn (Oculto).

Elkriptnocriptnes unelemento qumicode latabla peridicacuyo smbolo es Kr y sunmero atmicoes 36.

El kriptn es ungas nobleinodoro e inspido de poca reactividad caracterizado por un espectro de lneas verde y rojo-naranja muy brillantes. Es uno de los productos de lafisin nucleardeluranio. El kriptn slido es blanco, de estructura cristalina cbica centrada en las caras al igual que el resto de gases nobles.

Henry Cavendish, en1785, expuso una muestra denitrgenoa descargas elctricas repetidas en presencia deoxgenopara formar xido de nitrgeno que posteriormente eliminaba y encontr que alrededor del 1% del gas original no se poda disolver, afirmando entonces que no todo el aire flogisticado era nitrgeno. En1892LordRayleighdescubri que el nitrgeno atmosfrico tena una densidad mayor que el nitrgeno puro obtenido a partir delnitro. Rayleigh y SirWilliam Ramsaydemostraron que la diferencia se deba a la presencia de un segundo gas poco reactivo ms pesado que el nitrgeno, anunciando el descubrimiento del argn (del griego , inactivo, vago o perezoso) en1894, anuncio que fue acogido con bastante escepticismo por la comunidad cientfica.En1904Rayleigh recibi elpremio Nobel de Fsicapor sus investigaciones acerca de la densidad de los gases ms importantes y el descubrimiento de la existencia del argn.

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Xe -133 Xe -135

ColorUsosPresenciaFuente: Gas Xenn (Extrao)Imgenes disponibles en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mnFyVMuyC4WggwTJ-IGYAw&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=gas+xenon

Gas Xenn (extrao).

Elxennes unelemento qumicode latabla peridicacuyo smbolo esXey sunmero atmicoel 54.Gas nobleinodoro, muy pesado, incoloro, el xenn est presente en la atmsfera terrestre solo en trazas y fue parte del primer compuesto de gas noble sintetizado.

El xenn (, que engriegosignifica "extrao") fue descubierto porWilliam RamsayyMorris Traversen1898en los residuos obtenidos alevaporarlos componentes del aire lquido.

Abundancia

Se encuentra en trazas en laatmsfera terrestre, apareciendo en una parte por veinte millones. El elemento se obtiene comercialmente por extraccin de los residuos del aire licuado. Este gas noble se encuentra naturalmente en los gases emitidos por algunosmanantiales naturales. Los istopos Xe-133 yXe-135 se sintetizan mediante irradiacin deneutronesenreactores nuclearesrefrigerados por aire.

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Rn Vida media =3,8 das

Friedrich Ernst Dorn

Descubierto 1900Emisin

Fuente: Gas Radn (Derivado del Radio). Imgenes disponibles en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mnFyVMuyC4WggwTJ-IGYAw&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isch&q=gas+radonGas Radn (Derivado del Radio).

Elradnes unelemento qumicoperteneciente al grupo de losgases nobles. En su forma gaseosa es incoloro, inodoro e inspido (en forma slida su color es rojizo). En latabla peridicatiene el nmero86y smbolo Rn. Su masa media es de 222, lo que implica que por trmino medio tiene 222-86 = 136 neutrones. Igualmente, en estado neutro le corresponde tener el mismo nmero de electrones que de protones, esto es, 86.Es un elementoradiactivoy gaseoso, encuadrado dentro de los llamadosgases nobles.

Abundancia y Obtencin.

El radn es producto de la desintegracin delradio(226Ra), elemento altamente radiactivo, as como deltoriode donde viene el nombre de uno de sus istopos, torn, de vida media de 55 segundos y de nmero msico 220. El istopo219Rn es producto de la desintegracin delactinio, llamadoactinny tiene una vida media de 4 segundos. Adems de todos stos, el radn tiene 22 istopos artificiales, producidos por reacciones nucleares por transmutacin artificial en ciclotrones y aceleradores lineales. El istopo ms estable es el222Rn, tambin el ms abundante, con una vida media de 3,8 das y producto de la desintegracin del226Ra. Al emitirpartculas alfase convierte en218Po.

Radn en viviendas

Las fuentes de Radn en domicilios son principalmente: el suelo sobre el que se asienta el edificio, las paredes, piso, techo, agua y gas utilizados. El radn puede penetrar en el edificio por todas las oberturas, por mnimas que sean: desde pequeas fisuras y orificios tales como los poros de bloques de cemento. Recordemos que el radn procede de la cadena de desintegracin del uranio. Este ltimo tarda en reducirse a la mitad unos 4.500 millones de aos y en cambio el radn tarda 3,8 das. Es fcil deducir que siempre habr uranio y radio para transformarse en radn, y por lo tanto podemos concluir que la exhalacin media en los domicilios no sufrir grandes fluctuaciones.

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Fuente: Cuadro de propiedades fsicas y atmicas de los gases nobles.Disponible en: https://www.google.com.ec/search?q=gas+krypton&biw=1366&bih=624&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mnFyVMuyC4WggwTJ-IGYAw&ved=Propiedades fisicoatmicas de los gases nobles.

Cuadro de propiedades fisicas y atmicas de los gases nobles.19 Brown, LeMay, Bursten. QUMICA. La Ciencia Central. (2004).Los gases nobles.Coleccin: Prentice Hall. 9na Edicin.

Geoff Rayner- Canham. Qumica Inorgnica Descriptiva. (2000).Los elementos del grupo 18: los gases nobles.Coleccin: Pearson Educacin. 2da Edicin.Referencias Bibliogrficas.Referencias Bibliogrficas.

Brown, LeMay, Bursten. QUMICA. La Ciencia Central. (2004).Los gases nobles.Coleccin: Prentice Hall. 9na Edicin.

Geoff Rayner- Canham. Qumica Inorgnica Descriptiva. (2000).Los elementos del grupo 18: los gases nobles.Coleccin: Pearson Educacin. 2da Edicin.

20Gracias por su atencin