Gases Nobles

Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8A) ¹ de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radiactivo radón (Rn).
Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura atómica: a su capa electrónica de electrones valentes se la considera completa, dándoles poca tendencia a participar en reacciones químicas, por lo que sólo unos pocos compuestos de gases nobles han sido preparados hasta 2008. El xenón reacciona de manera espontánea con el flúor (debido a la alta electronegatividad de éste), y a partir de los compuestos resultantes se han alcanzado otros. También se han aislado algunos compuestos con kriptón. Los puntos de fusión y de ebullición de cada gas noble están muy próximos, difiriendo en menos de 10 °C; consecuentemente, sólo son líquidos en un rango muy pequeño de temperaturas.
El neón, argón, kriptón y xenón se obtienen del aire usando los métodos de licuefacción y destilación fraccionada. El helio es típicamente separado del gas natural y el radón se aísla normalmente a partir del decaimiento radioactivo de compuestos disueltos del radio. Los gases nobles tienen muchas aplicaciones importantes en industrias como iluminación, soldadura y exploración espacial. La combinación helio-oxígeno-nitrógeno (trimix) se emplea para respirar en inmersiones de profundidad para evitar que los buzos sufran el efecto narcótico del nitrógeno. Después de verse los riesgos causados por la inflamabilidad del hidrógeno, éste fue reemplazado por helio en los dirigibles y globos aerostáticos.

Xenón

Elemento químico de símbolo Xe y número atómico 54. Perteece a la familia de los gases nobles. Se conocen 16 isótopos radiactivos.
El xenón se utiliza para llenar cierto tipo de lámparas de destello para fotografía que producen luz con un buen equilibrio de todos los colores del espectro visible y pueden ser utilizadas 10 000 veces o más antes de quemarse. Una lámpara de arco llena con xenón da luz intensa semejante al arco de carbono; en particular es valiosa en la proyección de películas.
Se encuentran trazas de xenón en minerales y meteoritos, pero la única fuente comercial de xenón es el aire. El xenón constituye 0.086 partes por millón por volumen de aire seco. Se estima que cerca del 3 x 10^-9% del peso de la Tierra es xenón. También se encuentra en el exterior de nuestro planeta; se estima que existen cerca de 4 átomos de xenón por cada 1 000 000 de átomos de silicio, que es el patrón de abundancia utilizado con los elementos que hay en el Universo.
El xenón es incoloro, inodoro e insípido; es un gas en condiciones normales. El xenón es el único de los gases nobles no radiactivos que forma compuestos químicos estables a la temperatura ambiente; también forma enlaces débiles con clatratos.
Aunque el xenón muestra todos los estados de valencia par (II, IV, VI y VIII) y se han aislado compuestos estables de cada uno de estos estados, la química del xenón se limita a los fluoruros y oxifluoruros y sus complejos estables, dos óxidos inestables y las especies acuosas derivadas de la hidrólisis de los fluoruros.
Los tres fluoruros, XeF₂, XeF₄ y XeF₆, son compuestos termodinámicamente estables a la temperatura ambiente y pueden prepararse simplemente por medio del calentamiento de las mezclas de xenón y flúor a 300-400ºC (570-750ºF). Todos los fluoruros se reducen con hidrógeno formando xenón y fluoruro de hidrógeno, y sus calores de formación se miden de esta manera.
La reacción de XeF₆ con agua produce oxitetrafluoruro de xenón, XeOF₄, compuesto muy estable con punto de fusión a -46.2ºC (-45.4ºF) y de ebullición a 101ºC (213ºF). Si la reacción prosigue, se forma XeO₃ que es un sólido blanco de baja volatilidad, incoloro, inodoro y peligrosamente explosivo. El tetróxido de xenón gaseoso, XeO₄, se forma mediante la reacción de perxenato de sodio, Na₄XeO₆, con H₂SO₄ concentrado.
Los fluoruros de xenón y XeOF₄ producen una variedad de compuestos complejos de adición. Los complejos con pentafluoruros metálicos tienen tendencia a ser agentes fluorantes poderosos. El difluoruro de xenón se disuelve en pentafluoruro de antimonio y puede reaccionar con xenón elemental para formar un catión de dixenón Xe₂⁺ inesperado.

Efectos del Xenón sobre la salud

Inhalación: Este gas es inerte y está clasificado como un asfixiante simple. La inhalación en concentraciones excesivas puede resultar en mareos, náuseas, vómitos, pérdida de consciencia y muerte. La muerte puede resultar de errores de juicio, confusión, o pérdida de la consciencia, que impiden el auto-rescate. A bajas concentraciones de oxígeno, la pérdida de consciencia y la muerte pueden ocurrir en segundos sin ninguna advertencia.

El efecto de los gases asfixiantes simples es proporcional a la cantidad en la cual disminuyen la cantidad (presión parcial) del oxígeno en el aire que se respira. El oxígeno puede reducirse a un 75% de su porcentaje normal en el aire antes de que se desarrollen síntomas apreciables. Esto a su vez requiere la presencia de un asfixiante simple en una concentración del 33% en la mezcla de aire y gas. Cuando el asfixiante simple alcanza una concentración del 50%, se pueden producir síntomas apreciables. Una concentración del 75% es fatal en cuestión de minutos.
Síntomas: Los primeros síntomas producidos por un asfixiante simple son respiración rápida y hambre de aire. La alerta mental disminuye y la coordinación muscular se ve perjudicada. El juicio se vuelve imperfecto y todas las sensaciones se deprimen. Normalmente resulta en inestabilidad emocional y la fatiga se presenta rápidamente. A medida que la asfixia progresa, pueden presentarse náuseas y vómitos, postración y pérdida de consciencia, y fianlmente convulsiones, coma profundo y muerte.
Este agente no está considerado como carcinógeno.

Efectos ambientales del Xenón

El xenón es un gas atmosférico raro y como tal no es tóxico y es químicamente inerte. Su temperatura extremadamente fría (-244^oC) congelará a los organismos al contacto, pero no se anticipan efectos ecológicos a largo plazo.
Consideraciones para su eliminación: Cuando su eliminación se hace necesaria, verter el gas lentamente en una zona exterior bien ventilada y alejada de zonas de trabajo y de tomas de aire de edificios. No verter ningún gas residual en cilindros de gas comprimido. Devolver los cilindros al proveedor con la presión residual y la válvula del cilindro fuertemente cerrada. Se ha de tener en cuenta que los requerimientos estatales y locales para le eliminación de residuos pueden ser más restrictivos o diferentes a las regulaciones federales. Se deben consultar las regulaciones locales relacionadas con la adecuada eliminación de este material.