segunda-feira, 24 de novembro de 2014

Gases Nobres\Raros



Um gás nobre (também conhecido por gás raro) é um membro da família dos gases nobres da Tabela Periódica, que pertencem ao grupo 18, sendo assim têm 8 como número atómico. O termo “gás nobre” vem do fato que, do ponto de vista humano, nobre é aquele que geralmente evita as pessoas comuns. Logo,receberam essa denominação devido ao fato de não se combinarem com facilidade aos demais elementos conhecidos, já que possuem uma baixa reatividade. A justificativa para essa baixa reatividade deve-se ao fato de possuírem baixa afinidade eletrônica e alta energia de ionização.
Elementos da família dos gases nobres na Tabela PeriódicaA primeira evidência de que os Gases Nobres existiam foi através de análise espectrográfica da luz solar. A partir dai foi descoberta a presença de gás hélio no sol.
No grupo dos Gases Nobres estão presentes  os elementos: hélio (He), néon (Ne), argônio (Ar), criptônio (kr), xenônio (Xe), radônio (Rn) e ununóctio (Uuo). Esses gases existem em grande quantidade na atmosfera da Terra.
E não formam facilmente compostos químicos porque todos os gases possuem orbitais dos níveis de energia exteriores completos com eletrões.
Ilustrações de átomos dos gases nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio)Apesar da dificuldade, os Gases Nobres podem formar compostos com outros metais. À medida que os átomos dos Gases Nobres crescem na extensão da série tornam-se ligeiramente mais reativos.
Todos esses elementos são gasosos em temperatura ambiente (daí o fato de serem chamados de “gases”) e são encontrados na natureza na forma isolada. Isso acontece porque eles são estáveis e possuem pouca reatividade em condições ambientes. É inclusive por isso que eles são chamados de “nobres” ou “raros”.

A razão dos tais serem estáveis é por que têm 8 eletrões de valência, logo têm os níveis completos, com exceção do Hélio, que tem 2 eletrões de valência, visto assim também tem os níveis completos, sendo este o motivo do mesmo fazer parte do grupo 18.


CURIOSIDADES:

Hélio: Seu nome vem do grego helios, que significa “sol”, porque ele foi descoberto primeiro no Sol antes que na Terra. Em 1868 o astrônomo francês Pierre-Jules-César Janssen notou uma linha espectral amarela no espectro do sol, e depois de alguns estudos sobre isso, o astrônomo inglês Norman Lockyer percebeu que se tratava de um novo elemento, que ele chamou de hélio. Aqui na Terra o hélio foi descoberto na cleveíta, um minério de urânio, pelos cientistas Ramsay, Lockyer, Cleve e Langlet.
O hélio é um gás muito leve, sendo usado para encher balões e misturado com o oxigênio para tratamento de asma, pois assim se reduz o esforço muscular da respiração.
Néon: Seu nome vem do grego neos, que significa “novo”. Isso porque antes dele ser descoberto em 1898 pelo químico e físico escocês Sir Willian Ransay, os cientistas achavam que já não havia mais nada de novo para se descobrir na atmosfera. Ele foi isolado por esse cientista em parceria com o químico inglês Morris William Travers (1872-1961). Um ponto importante é que Sir Willian Ransey recebeu o prêmio Nobel de Química em 1904 por seu trabalho experimental, inclusive a descoberta e isolamento da família de gases nobres.
O néon é o quarto gás mais abundante na atmosfera e é extremamente estável, não se conhecendo até hoje nenhum composto seu.
Argônio: Seu nome vem do grego argos, que significa “preguiçoso”, em razão de sua inércia química, isto é, baixa reatividade. Ele foi isolado em 1894 por Sir Willian Ransay e Lorde Rayleigh.Esse gás foi o primeiro gás nobre a ser descoberto aqui na Terra, e ele é usado em lâmpadas especiais, válvulas de rádio, em contadores Geiger, em atmosfera inerte para soldar metais com arco elétrico (descarga elétrica), em extintores de incêndio e nos letreiros luminosos, sendo que os que contém argônio a baixa pressão possuem cor vermelha, mas se for a alta pressão, a cor é azul.
Criptônio: Seu nome vem do grego Krípton, que significa “oculto”, isto porque o Criptônio é um gás raro na atmosfera terrestre, da ordem de 1 ppm (partes por milhão). Ele é usado em lâmpadas incandescentes e fluorescentes usadas principalmente em aeroportos e também em projetores cinematográficos e em flash fotográfico para fotografar em altíssima velocidade. O laser de Criptônio é usado na medicina para cirurgia da retina dos olhos.
Xenônio: Seu nome vem do grego xénos, que significa "estranho", “estrangeiro” ou “convidado”, sendo descoberto por William Ramsay Morris Travers em 1898 nos resíduos resultantes da evaporação dos componentes do ar líquido. Ele pode ser usado como anestésico geral, em projeções de foguetes espaciais, em tubos eletrônicos e em lâmpadas ultravioletas (usadas em bronzeamento artificial), nos displays de plasma para os modernos televisores e em lâmpadas especiais de faróis de veículos.
Radônio: O radônio recebe esse nome porque ele foi descoberto no ar que circundava os sais de rádio, tornando-o radioativo e foi então chamado de “emanação do rádio”. Em 1904 William Ramsay viu que devia se tratar de um novo gás nobre, porque as suas linhas espectrais eram semelhantes às do argônio, criptônio e xenônio. Ele foi isolado pela primeira vez em 1910 por Ramsay e Robert Whytlaw-Gray (1887-1958). O radônio é empregado no tratamento de alguns tipos de cânceres (braquiterapia). Ele também é usado como indicador de possíveis falhas geológicas e de terremotos, tendo em vista que ele é liberado pelas rochas que o contém.














Reatividade Química de Metais e Não-Metais

Os metais em geral são muito reativos, eles reagem com a água, com ácidos, com bases, entre outros. 

Reação com ácidos 

O ouro é um exemplo de metal que sofre esse tipo de reação, mas possui uma condição: não reage com ácidos isolados. Para que o ataque aconteça é preciso uma mistura de ácidos, é a chamada água régia. Esta solução se forma da junção de ácido clorídrico (HCl) e ácido nítrico (HNO3).

               Au (s) + 3 HNO(aq) + 4 HCl (aq) → HAuCl(aq) + 3 H2O (l) + 3 NO2 (g)

Reação com água

A água reage com alguns metais originando como produto gás hidrogênio (H2) e hidróxido de sódio (NaOH). Estes metais são pertencentes à classe de Metais alcalinos e Metais alcalino-terrosos, como: Lítio (Li), Bário (Ba), Césio (Cs), Potássio (K), Rádio (Ra), Cálcio (Ca), Estrôncio (Sr), entre outros.

Equação do processo:
                                     2 Ba (s) + 2 H2O (l) → 2 BaOH (aq) + H(g)

Reação com bases 

Somente alguns metais possuem a propriedade de reagir com bases, são eles: Zinco (Zn), Chumbo (Pb), Estanho (Sn), Alumínio (Al).

                                   Zn (s) + 2 NaOH (aq) → Na2ZnO2 (aq) + H2 (g)

O produto sendo um Sal e Gás Hidrogênio.

Algumas reações: 

reatividade química dos metais varia com sua eletropositividade*, logo, quanto mais eletropositivo for o elemento, mais reativo será o metal. Os metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência a perder elétrons, logo, formam íons positivos com mais facilidade.

*eletropositividade também é denominada de caráter metálico, é uma propriedade periódica que relaciona a tendência de um átomo em perder eletrões.


  • Como por exemplo: colocando-se uma lâmina de ferro em uma solução de sulfato de cobre (II), verifica-se que a lâmina de ferro fica recoberta por uma camada de metal vermelho (o cobre). Por outro lado, a solução fica amarela (solução de sulfato de ferro II).
  • Isto acontece por que de acordo com a equação abaixo, a reação de deslocamento entre o elemento químico ferro (Fe) e o sulfato de cobre (CuSO4), formando-se o sulfato de ferroso (FeSO4) e o metal cobre (Cu).
  •             Fe(s)   +   CuSO4(aq)   →   FeSO4(aq)   +   Cu(s)
  • A ocorrência desta reação faz-nos concluir que o metal ferro é mais reativo do que o metal cobre, pois o ferro é capaz de deslocar o cobre de seu composto inicial.
  • Por meio de reação deste tipo, os metais podem ser ordenados por meio das reatividades químicas dos mesmos.
  • A reatividade química dos não-metais varia com a eletronegatividade; logo, quanto mais eletronegativo* for o elemento, mais reativo será o não-metal. Os não-metais mais reativos são aqueles que possuem grande tendência de receber eletrõs, logo, formam íons negativos com mais facilidade.
  • *Eletronegativo: átomo com maior capacidade de atrair eletrões para si.
  • Como por exemplo, o gás flúor (F2), por meio de uma reação de deslocamento, reage quimicamente com o ácido clorídrico (HCl), formando ácido fluorídrico (HF) e gás cloro (Cl2), em virtude do não-metal flúor ser mais reativo do que o não-metal cloro. 
  •    F2(g)   +   2HCl(g)   →   2HF(g)   +   Cl2(g)
  • Os não-metais, por meio de reações de deslocamento deste tipo, também podem ser organizados de acordo com sua reatividade.
  • O ouro (Au) é o menos reativo de todos os metais. Esse é um dos motivos de ele ser tão valioso, pois ele resiste ao ataque de ácidos isolados, sendo atacado somente por água régia, que é uma mistura de três partes de ácido clorídrico com uma parte de ácido nítrico.
  • -http://www.youtube.com/watch?v=LQHKNX-G_cw
  • -http://www.youtube.com/watch?v=B6-V-yyTB8s

  • Fila de reatividade dos metais

    Variações do Tamanho Atómico

    Variação do Raio Atômico em Ligações Químicas

    O raio atômico (r) costuma ser definido como a metade da distância existente entre dois núcleos de átomos vizinhos, conforme a figura abaixo representa:


    O raio atômico diferencia-se de um átomo para o outro de acordo com a sua família e período na Tabela Periódica. Com respeito a elementos pertencentes à uma mesma família, o seu raio atômico aumenta de acordo com o aumento do número atômico, ou seja, de cima para baixo. Pois, neste sentido, significa que de um átomo para o outro aumentou um nível energético ou camada eletrônica, por isso o seu raio aumenta proporcionalmente.


    Já no que diz respeito à elemento em um mesmo período, ou seja, na horizontal, o raio aumenta da direita para a esquerda, ou de acordo com a diminuição do número atômico. Isto ocorre em razão de todos possuírem o mesmo número de camadas, o que diferencia é a quantidade de elétrons nessas camadas, e quanto mais elétrons maior será a atração pelo núcleo, diminuindo assim o raio do átomo.
    Ligação Iônica: Se o átomo formar um cátion, o raio atômico irá diminuir, pois perdendo um ou mais elétrons o núcleo atrairá mais intensamente os elétrons. Agora, se formar um ânion, ou seja, ganhar elétrons, o raio do átomo irá aumentar, pois a carga total da eletrosfera irá ficar maior que a carga total do núcleo, diminuindo sua atração. Quanto mais elétrons ganhar, ou perder, maior será também a variação do tamanho do raio.

    Variação do tamanho atômico dentro dos grupos:
    Conforme ocorre aumento de número atômico, os átomos aumentam o tamanho, dentro do grupo, devido ao efeito dos níveis intermediários que aumenta o raio, predominando sobre o efeito de maior carga nuclear, resultando na diminuição do raio. 


    Variação do tamanho atômico dentro dos períodos:
    É pelo fato de ocorrer o aumento da carga no núcleo, e o número atómico principal não sofre alterações, portanto ele continua constante.



    A cada período de Li até F, os átomos diminuem de tamanho.



     
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