Grupo 18: capas externas completas y casi nada que demostrar
El helio, el neón, el argón, el kriptón, el xenón, el radón y el oganesón tienen capas externas completas y, por consiguiente, casi ninguna química. Durante sesenta años se creyó que eran completamente inertes. Iluminan nuestros letreros, llenan nuestras bombillas, enfrían nuestros imanes y uno de ellos causa cáncer de pulmón.
Resaltado en la tabla periódica
Cada miembro
Qué los define
Ocho electrones externos (dos en el caso del helio) es la configuración que todos los demás elementos intentan alcanzar. Como ya la tienen, los gases nobles no obtienen nada al formar enlaces; de ahí sus enormes energías de ionización y afinidades electrónicas casi nulas.
Son los únicos elementos de la tabla periódica que existen como átomos individuales en lugar de moléculas. Al no presentar prácticamente enlaces, solo débiles fuerzas de dispersión los mantienen unidos, por lo que tienen los puntos de ebullición más bajos de sus periodos.
En 1962, Neil Bartlett obtuvo hexafluoroplatinato de xenón y puso fin a la era de los «gases inertes». El xenón y el kriptón forman compuestos reales con flúor y oxígeno; incluso se ha conseguido que el argón forme HArF a 40 K. Cuanto más pesado es el átomo, menos firmemente retiene sus electrones y más química se vuelve posible.
Tendencias periódicas
Al descender por el grupo: aumentan el punto de ebullición, la densidad y la polarizabilidad; disminuye la energía de ionización; y aumenta la reactividad, en la medida en que existe. El helio es el caso extremo en todos los sentidos: tiene el punto de ebullición más bajo de cualquier sustancia y es el único elemento que no se solidifica a presión atmosférica, por mucho que disminuya la temperatura.
En el mundo
Refrigeración de los imanes superconductores de todos los escáneres de resonancia magnética, presurización de tanques de combustible de cohetes y detección de fugas. También globos, un uso llamativamente frívolo de un recurso finito que escapa de la Tierra para siempre.
El resplandor naranja rojizo de los letreros clásicos. Cada uno de los demás colores de un letrero de «neón» corresponde a un gas diferente o a un recubrimiento de fósforo.
La atmósfera inerte barata: protecciones para soldadura, gas de relleno de bombillas y el espacio entre los cristales de las ventanas de doble acristalamiento.
Relleno de ventanas de alto rendimiento e iluminación especializada. De 1960 a 1983, el metro se definió mediante una longitud de onda de emisión del criptón-86.
Flashes de cámaras, lámparas de alta intensidad, propulsores iónicos en sondas del espacio profundo y un anestésico general genuino.
Ninguno: es un peligro, no un recurso.
Manejo
Químicamente inofensivos, pero todos desplazan el oxígeno: un peligro de asfixia en espacios confinados y sin síntomas de advertencia. Inhalar helio de un cilindro presurizado ha causado muertes. El radón también es la excepción por motivos químicos: es radiactivo, se filtra desde el lecho rocoso de granito, se acumula en los sótanos y es la segunda causa principal de cáncer de pulmón después del tabaquismo.
Conviene saber
Preguntas frecuentes
No del todo. El xenón y el kriptón forman compuestos bien caracterizados con flúor y oxígeno; el tetrafluoruro de xenón es un sólido cristalino blanco y estable. El radón es suficientemente reactivo como para formar fluoruros, aunque su radiactividad dificulta su estudio. El helio, el neón y el argón permanecen prácticamente inertes en condiciones ordinarias.
Casi todo el helio terrestre procede de la desintegración alfa del uranio y el torio presentes en las rocas, acumulándose en yacimientos de gas natural durante cientos de millones de años. Una vez liberado, asciende por la atmósfera y escapa al espacio de forma permanente —no hay recuperación posible—. El suministro es realmente finito en cualquier escala temporal humana, por lo que el comercio de globos es polémico.
No cambia las cuerdas vocales; cambia el medio. El sonido viaja aproximadamente tres veces más rápido en helio que en aire, por lo que las frecuencias resonantes del tracto vocal se desplazan hacia arriba. El tono de las cuerdas vocales no cambia: es el timbre el que se modifica, por eso el efecto suena caricaturesco y no simplemente agudo.
Seguir explorando