Vera Regina Leopoldo Constantino*
Assim como o elemento hélio (He), os demais gases nobres estão presentes na atmosfera terrestre, mas em quantidade muito baixa: juntos, eles perfazem aproximadamente 1% em volume da atmosfera terrestre. No ar seco, o argônio é o terceiro gás mais abundante na atmosfera (0,9% em volume), não podendo ser considerado um elemento raro quando comparado aos outros gases nobres [1]. Os gases nobres neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr) e xenônio (Xe) foram identificados no ar atmosférico na mesma época (1888-1895) em que o hélio foi identificado em um mineral na Terra (1895). Seus nomes derivam do grego neos (novo), argos (inativo), kryptos (escondido) e xenos (estranho). Todos esses gases são incolores e inodoros. Ao contrário do hélio e neônio, os gases argônio, criptônio e xenônio são mais densos que o ar atmosférico.
Os gases nobres Ne, Ar, Kr e Xe são obtidos na liquefação seguida da destilação fracionada do ar atmosférico. Como suas propriedades físico-químicas são semelhantes às do hélio, suas aplicações também são coincidentes (porém, o volume de gás utilizado em cada aplicação vai depender do seu custo, que está relacionado com a abundância do gás nobre). O xenônio é o menos abundante dos gases nobres e pelo menos dez vezes mais caro que os demais [1]. Esses gases são utilizados como refrigerantes, quando há necessidade de baixas temperaturas, ou como atmosfera inerte para proteção de materiais sensíveis. Aproximadamente 15% do xenônio produzido é usado como anestésico em cirurgias [1].
Grande parte das aplicações desses quatro gases nobres está relacionada com o fato de emitirem luz, fenômeno que se dá quando são submetidos a uma descarga elétrica. A luz emitida pelo gás neônio é utilizada principalmente em letreiros luminosos de informação ou de publicidade, dispositivos conhecidos como “lâmpadas de neon”. Quando puro, o Ne emite luz vermelha, mas em mistura com outros gases nobres (como o Kr), emite outras cores [2]. Já as lâmpadas fluorescentes contêm frequentemente uma mistura dos gases argônio (inerte) e mercúrio, responsável pela emissão de luz ultravioleta que é absorvida e emitida como luz no espectro visível pelos materiais que recobrem internamente as paredes do tubo [3]. As lâmpadas de xenônio são empregadas para gerar flashes eletrônicos de alta velocidade de máquinas fotográficas, para o bronzeamento artificial e como bactericidas em áreas de preparação e processamento de alimentos [4].
Os faróis azuis de xenônio e os faróis de neblina são usados em alguns veículos, propiciando maior luminosidade e durabilidade [1]. A intensa luz branca emitida pelo criptônio ao ser submetido a uma descarga elétrica é usada na iluminação de pistas de aeroportos [5]. A propriedade dos gases nobres de emitir luz também é usada na fabricação de lasers, como os azuis de argônio usados em cirurgias oftálmicas, fusão de artérias e destruição de tumores [1].
Os gases nobres receberam esse nome porque apresentavam inércia química, ou seja, não formavam compostos com outros elementos. Porém, em 1962, o químico Neil Bartlett sintetizou o primeiro composto de gás nobre: o hexafluoro-platinato de xenônio. Não são conhecidos compostos dos elementos mais leves neônio e argônio, exceto em condições especiais. Por outro lado, o Kr reage com gás flúor (F2) e produz apenas uma molécula neutra, de composição KrF2, que encontra aplicação como laser [6]. Já o xenônio possui uma química bem mais rica, envolvendo compostos principalmente com os elementos flúor e oxigênio (são conhecidos mais de cem compostos de Xe) [4,5]. Os compostos de xenônio e flúor são eficientes agentes de fluoração enquanto aqueles com oxigênio são fortes agentes oxidantes.
Referências
[1] J. Emsley, Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, Oxford University Press, 2011.
[2] https://www.rsc.org/periodic-table/element/10/neon, acessado em 25 de fevereiro de 2020.
[3] https://www.rsc.org/periodic-table/element/18/argon, acessado em 25 de fevereiro de 2020.
[4] https://www.rsc.org/periodic-table/element/54/xenon, acessado em 25 de fevereiro de 2020.
[5] P. Atkins, L. Jones, L. Laverman, Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, 7. Ed.; tradutor: F.J. Nonnenmacher; revisão técnica: R.B. de Alencastro. Bookman, Porto Alegre, 2018.
[6] https://www.rsc.org/periodic-table/element/36/krypton, acessado em 25 de fevereiro de 2020.
*Docente do Instituto de Química da USP.
Publicado em 03/02/2021
Imprimir
