Gas inerte: definición, tipos y ejemplos

¿Qué es un gas inerte?

¿Qué tienen en común un letrero de neón intermitente de colores brillantes y unos globos de cumpleaños elevados? Ambos están llenos de un gas inerte. Un gas inerte es un gas que generalmente no reacciona con otras sustancias. El término “inerte” significa no reactivo. Nos referimos a los gases como químicamente inertes si sus átomos no se combinan con otros átomos en reacciones químicas.

Si no está familiarizado con el término “inerte”, puede que tenga más sentido con la siguiente analogía. Supongamos que estás en una fiesta, pero no te sientes bien. No estás dispuesto a interactuar demasiado con otras personas. En esta situación, podríamos decir que estás inerte porque no te estás mezclando con otros en la fiesta. Los gases inertes se comportan de manera similar.

Como probablemente sepa, la materia existe en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Una de las propiedades más importantes de los gases es que no tienen un volumen fijo como los sólidos y líquidos. Se expanden para adaptarse a sus contenedores. Hay muchos gases que componen nuestra atmósfera, incluidos los gases inertes.

Cuando nos referimos a gases inertes, generalmente nos referimos a seis primarios, también llamados gases nobles. Conozca los gases inertes más comunes: helio (He), argón (Ar), neón (Ne), criptón (Kr), xenón (Xe) y radón (Rn). Otro gas noble, el elemento 118 (Uuo), no se produce de forma natural. ‘Espera un minuto’, piensas, ‘¡He oído hablar del kriptón! ¿No es ese el planeta al que Superman llama hogar? Lo es, según los cómics, y presumiblemente, el planeta obtuvo su nombre del elemento.

Encontramos el criptón y los demás gases nobles en la columna de la derecha de la tabla periódica. Muchos de los gases nobles se descubrieron entre mediados y finales del siglo XIX. Primero se descubrió el helio, seguido del argón. El nombre argón proviene del griego y significa ‘inerte’. Es importante saber que no todos los gases inertes se encuentran en la tabla periódica porque son gases moleculares. Estos incluyen gas nitrógeno (N 2 ) y dióxido de carbono (CO 2 ).

¿Por qué algunos gases son inertes?

Los átomos se consideran inestables si no tienen un orbital externo lleno. Para átomos con un número atómico mayor que 5, el ‘número mágico’ para llenar el orbital externo es 8. Para átomos más pequeños (átomos con números atómicos menores que 5, como helio), el orbital más externo está lleno de 2 electrones.

Un orbital de electrones es el lugar donde residen los electrones. La mayoría de los átomos no tienen 8 electrones en este orbital externo, por lo que reaccionan con otros átomos para formar enlaces para llenar su orbital externo de electrones. La estructura atómica de los gases nobles es diferente de la estructura de la mayoría de los átomos porque tienen un orbital exterior lleno. Debido a esto, son estables y no “necesitan” interactuar con otros átomos. Tenga en cuenta que uno de los gases nobles, el helio, es un átomo muy pequeño y tiene solo 2 electrones en su orbital de electrones más externo (que es su único orbital). Es estable con este orbital externo lleno.

Tenemos una falla en nuestra descripción de lo que significa inerte con algunos de los llamados gases inertes. Hasta el año 1962, los científicos pensaban que los gases nobles nunca reaccionaban con otras sustancias. En ese año, un químico, Neil Bartlett, realizó experimentos con xenón y descubrió que podía formar un compuesto con platino y flúor.

¡Bartlett sorprendió a la comunidad científica con este descubrimiento! Como resultado de su trabajo, ahora sabemos que bajo ciertas condiciones, algunos de los átomos de algunos de los gases nobles forman enlaces con otros átomos. Hay varios compuestos de xenón, algunos compuestos de criptón y al menos un compuesto de argón que reaccionan con otras sustancias.

Los gases nobles

Como acaba de aprender, varios gases inertes se conocen comúnmente como gases nobles . Así como los nobles en la época medieval no socializaban mucho con la gente común, los gases nobles no “socializan” ni reaccionan con otras sustancias. El uso de esta analogía de nobles y plebeyos puede ayudarle a recordar la propiedad característica de que los gases nobles no son químicamente reactivos la mayor parte del tiempo.

Otros gases inertes

El gas nitrógeno y el dióxido de carbono se denominan gases inertes debido a su muy baja reactividad. Estos gases no son inertes de la misma manera que los gases nobles, que existen en su forma elemental. Sin embargo, se comportan de manera similar a los gases nobles.

El nitrógeno gaseoso está compuesto por 2 átomos de nitrógeno con triple enlace. Debido a que existe en este estado bimolecular, no reacciona fácilmente con otras sustancias. Tenga en cuenta que el nitrógeno elemental (nitrógeno no gaseoso) reacciona con otras sustancias.

El dióxido de carbono es otro gas inerte. En el dióxido de carbono, un átomo de carbono se une covalentemente con dos átomos de oxígeno. Este gas trimolecular rara vez reacciona con otras sustancias, por lo que se considera un gas inerte.

Usos

Debido a la gran razón de que los gases inertes rara vez reaccionan con otras sustancias, son ideales para su uso como gases estabilizadores en procesos que utilizan gases no inertes (aquellos que pueden reaccionar con otras sustancias). Veamos el siguiente cuadro, que resume algunos usos comunes de los gases inertes.

Además de los procesos enumerados en este cuadro, el gas inerte radón tiene usos importantes en medicina. Se usa en radioterapia para tratar algunos cánceres y otras afecciones como la artritis. Como puede ver, los gases inertes tienen muchas aplicaciones valiosas.

Resumen de la lección

Revisemos. Un gas inerte es un gas que tiene una reactividad extremadamente baja con otras sustancias. Los gases nobles (helio, argón, neón, xenón, criptón, radón y el elemento 118 (Uuo)) existen en su forma elemental y se encuentran en el grupo 18 de la tabla periódica. Los gases nobles tienen una reactividad extremadamente baja con otras sustancias porque tienen un orbital externo lleno y son muy estables.

Además de los gases nobles, el gas nitrógeno y el dióxido de carbono se consideran inertes, y ambos tienen numerosos usos en la industria como gases comprimidos y como neutralizadores donde están presentes gases no inertes. Los gases inertes tienen muchos usos prácticos debido a su baja reactividad. A menudo se mezclan con gases no inertes para disminuir las reacciones de los gases no inertes con sustancias. Muchos se utilizan en iluminación y algunos tienen usos importantes en reactores nucleares y en medicina.

Términos clave

• Gas inerte : un gas con muy baja reactividad con otras sustancias.
• Gas noble : un gas en su forma elemental; grupo 18 de la tabla periódica

Los resultados del aprendizaje

Después de memorizar los aspectos principales de esta lección sobre el gas inerte, asegúrese de que pueda:

• Descifrar el término ‘gas inerte’
• Nombra los gases nobles de la tabla periódica y recuerda sus características.
• Identificar otros gases inertes
• Comprender la razón por la que algunos gases son inertes.
• Detallar algunos de los usos de los gases inertes.