¿Cómo se obtienen los gases nobles?
Los gases nobles (históricamente también los gases inertes; a veces denominados aerogenos) constituyen una clase de elementos químicos con propiedades similares; en condiciones estándar, son todos gases monatómicos, inodoros e incoloros, con una reactividad química muy baja. Los seis gases nobles naturales son el helio (He), el neón (Ne), el argón (Ar), el criptón (Kr), el xenón (Xe) y el radón radiactivo (Rn).
El oganessón (Og) es un elemento altamente radiactivo producido sintéticamente. Aunque la IUPAC ha utilizado el término "gas noble" indistintamente con "grupo 18" y, por tanto, ha incluido el oganesson, puede que no sea significativamente noble desde el punto de vista químico y se prevé que rompa la tendencia y sea reactivo debido a los efectos relativistas. Debido a la vida media extremadamente corta de 0,7 ms de su único isótopo conocido, aún no se ha investigado su química.
Para los seis primeros periodos de la tabla periódica, los gases nobles son exactamente los miembros del grupo 18. Los gases nobles suelen ser muy poco reactivos, salvo en condiciones extremas particulares. La inercia de los gases nobles los hace muy adecuados en aplicaciones en las que no se desean reacciones. Por ejemplo, el argón se utiliza en las lámparas incandescentes para evitar que el filamento caliente de tungsteno se oxide; también, el helio se utiliza en el gas de respiración de los buceadores de aguas profundas para evitar la toxicidad del oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono.
Las propiedades de los gases nobles pueden explicarse bien mediante las teorías modernas de la estructura atómica: Se considera que su capa exterior de electrones de valencia está "llena", lo que les da poca tendencia a participar en reacciones químicas, y sólo ha sido posible preparar unos cientos de compuestos de gases nobles. Los puntos de fusión y ebullición de un gas noble determinado están muy próximos, difieren en menos de 10 °C (18 °F); es decir, son líquidos sólo en un pequeño intervalo de temperaturas.
El neón, el argón, el criptón y el xenón se obtienen del aire en una unidad de separación de aire mediante los métodos de licuefacción de gases y destilación fraccionada. El helio se obtiene de yacimientos de gas natural que tienen altas concentraciones de helio en el gas natural, utilizando técnicas criogénicas de separación de gases, y el radón suele aislarse de la desintegración radiactiva de compuestos disueltos de radio, torio o uranio. Los gases nobles tienen varias aplicaciones importantes en industrias como la iluminación, la soldadura y la exploración espacial. Los buceadores de aguas profundas suelen utilizar un gas respiratorio de helio-oxígeno a profundidades de más de 55 m. Tras la catástrofe del Hindenburg, en la que se pusieron de manifiesto los riesgos derivados de la inflamabilidad del hidrógeno, éste fue sustituido por el helio en dirigibles y globos.
El neón, el argón, el criptón y el xenón se obtienen del aire en una unidad de separación de aire mediante los métodos de licuefacción de gases y destilación fraccionada. El helio se obtiene de yacimientos de gas natural que tienen altas concentraciones de helio en el gas natural, utilizando técnicas criogénicas de separación de gases, y el radón suele aislarse de la desintegración radiactiva de compuestos disueltos de radio, torio o uranio.
How are noble gases obtained?
The noble gases (historically also the inert gases; sometimes referred to as aerogens) make up a class of chemical elements with similar properties; under standard conditions, they are all odorless, colorless, monatomic gases with very low chemical reactivity. The six naturally occurring noble gases are helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), and the radioactive radon (Rn).
Oganesson (Og) is a synthetically produced highly radioactive element. Although IUPAC has used the term "noble gas" interchangeably with "group 18" and thus included oganesson, it may not be significantly chemically noble and is predicted to break the trend and be reactive due to relativistic effects. Because of the extremely short 0.7 ms half-life of its only known isotope, its chemistry has not yet been investigated.
For the first six periods of the periodic table, the noble gases are exactly the members of group 18. Noble gases are typically highly unreactive except when under particular extreme conditions. The inertness of noble gases makes them very suitable in applications where reactions are not wanted. For example, argon is used in incandescent lamps to prevent the hot tungsten filament from oxidizing; also, helium is used in breathing gas by deep-sea divers to prevent oxygen, nitrogen and carbon dioxide toxicity.
The properties of the noble gases can be well explained by modern theories of atomic structure: Their outer shell of valence electrons is considered to be "full", giving them little tendency to participate in chemical reactions, and it has been possible to prepare only a few hundred noble gas compounds. The melting and boiling points for a given noble gas are close together, differing by less than 10 °C (18 °F); that is, they are liquids over only a small temperature range.
Neon, argon, krypton, and xenon are obtained from air in an air separation unit using the methods of liquefaction of gases and fractional distillation. Helium is sourced from natural gas fields that have high concentrations of helium in the natural gas, using cryogenic gas separation techniques, and radon is usually isolated from the radioactive decay of dissolved radium, thorium, or uranium compounds. Noble gases have several important applications in industries such as lighting, welding, and space exploration. A helium-oxygen breathing gas is often used by deep-sea divers at depths of seawater over 55 m (180 ft). After the risks caused by the flammability of hydrogen became apparent in the Hindenburg disaster, it was replaced with helium in blimps and balloons.
Neon, argon, krypton, and xenon are obtained from air in an air separation unit using the methods of liquefaction of gases and fractional distillation. Helium is sourced from natural gas fields that have high concentrations of helium in the natural gas, using cryogenic gas separation techniques, and radon is usually isolated from the radioactive decay of dissolved radium, thorium, or uranium compounds.