Química de los gases nobles
Considerados en su momento totalmente inertes, los gases nobles —sobre todo el xenón— forman una química real de fluoruros, óxidos y compuestos relacionados, lo que anula la suposición de que un octeto completo impide la reacción.
Definition
La química de los gases nobles es el estudio de los compuestos formados por los elementos del grupo 18, principalmente los binarios y oxofluoruros de xenón, y del enlace que permite que estos átomos de capa cerrada se combinen con socios altamente electronegativos.
Scope
Este tema abarca la química del grupo 18: el descubrimiento y la inercia de los gases nobles, las condiciones bajo las cuales reaccionan los miembros más pesados, las estructuras y el enlace de los fluoruros, óxidos y oxofluoruros de xenón, la aplicación de la teoría VSEPR a estas moléculas y la química más limitada del kriptón y el radón. Trata el enlace y la reactividad de los compuestos de gases nobles, más que la espectroscopia utilizada para descubrir los elementos.
Core questions
- ¿Por qué los gases nobles fueron considerados durante mucho tiempo químicamente inertes?
- ¿Qué condiciones permiten que el xenón y el kriptón formen compuestos?
- ¿Cuáles son las estructuras y el enlace de los fluoruros y óxidos de xenón?
- ¿Por qué la reactividad aumenta del helio hacia el radón?
Key concepts
- Inercia y energía de ionización
- Fluoruros de xenón
- Óxidos y oxofluoruros de xenón
- Geometría VSEPR de los compuestos de gases nobles
- Enlace de tres centros y cuatro electrones
- Química del kriptón y el radón
Key theories
- Reactividad de los gases nobles más pesados
- Los gases nobles más pesados tienen energías de ionización relativamente bajas y nubes de electrones grandes y polarizables, por lo que oxidantes suficientemente fuertes como el flúor y el hexafluoruro de platino pueden oxidar el xenón para formar compuestos estables.
- Estructura y enlace de los fluoruros de xenón
- Compuestos como XeF2, XeF4 y XeF6 adoptan geometrías predichas por la teoría VSEPR a partir de los pares de electrones no enlazantes del xenón, con un enlace que puede describirse mediante modelos de tres centros y cuatro electrones o de orbitales moleculares sin invocar la participación de orbitales d.
- Óxidos y oxofluoruros
- La hidrólisis y la reacción posterior de los fluoruros dan óxidos y oxofluoruros de xenón como XeO3 y XeOF4, oxidantes fuertes cuya existencia demuestra aún más una química genuina y variada de los gases nobles.
Clinical relevance
Más allá de su interés fundamental, los gases nobles se utilizan como atmósferas inertes, medios de iluminación y láser, criógenos y anestésicos, mientras que los fluoruros de gases nobles sirven como potentes reactivos fluorantes y oxidantes.
History
Los gases nobles fueron descubiertos por Ramsay y sus colegas a finales del siglo XIX y durante mucho tiempo se consideraron completamente no reactivos. La preparación por Bartlett en 1962 de un compuesto de fluoruro de xenón-platino rompió esta creencia y lanzó la química sistemática de los gases nobles, especialmente los fluoruros y óxidos de xenón.
Key figures
- William Ramsay
- Neil Bartlett
- Linus Pauling
Related topics
Seminal works
- bartlett1962
- greenwood1997
- weller2018
Frequently asked questions
- ¿Si los gases nobles tienen octetos completos, cómo pueden reaccionar?
- Un octeto completo dificulta la reacción, pero no la imposibilita; los gases nobles más pesados retienen sus electrones externos de forma relativamente laxa, por lo que oxidantes extremadamente fuertes como el flúor y el hexafluoruro de platino pueden eliminar o compartir esos electrones y formar enlaces químicos genuinos.
- ¿Por qué el xenón es mucho más reactivo que el helio o el neón?
- La energía de ionización disminuye en el grupo 18 a medida que los electrones de valencia se encuentran más lejos del núcleo, por lo que los electrones del xenón son mucho más fáciles de involucrar que los del helio o el neón, razón por la cual existe una química estable principalmente para el xenón y, en menor medida, para el kriptón y el radón.