Quais são os gases nobres?
Os gases nobres, às vezes chamados de gases inertes, são elementos que compõem o 18º grupo da tabela periódica. Elementos em grupos na tabela periódica tendem a compartilhar muitas propriedades químicas. Por exemplo, os gases nobres geralmente carecem de cor ou cheiro; não são inflamáveis; e são, na maioria das circunstâncias, improváveis de entrar em reações químicas. Todas essas propriedades se aplicam especificamente em condições normais de temperatura e pressão, pois diferentes propriedades podem surgir em condições extremas de temperatura ou pressão. Em temperaturas extremamente baixas e alta pressão, por exemplo, os membros do grupo 18 tornam-se líquidos e podem ser usados como poderosos refrigerantes criogênicos.
Os seis primeiros gases nobres do grupo 18 ocorrem na natureza, e alguns deles estão entre os elementos mais prevalentes conhecidos pelo homem. Hélio e néon, os dois primeiros gases nobres, são o segundo e o quarto elementos mais prevalentes no universo conhecido. Cada gás nobre sucessivo é menos prevalente na natureza do que o anterior. A abundância dos gases na Terra, no entanto, não reflete suas abundâncias relativas no resto do universo conhecido. O hélio, por exemplo, é o segundo elemento mais prevalente no universo conhecido, mas apenas o terceiro gás nobre mais prevalecente na atmosfera da Terra.
Uma das propriedades mais notáveis dos gases nobres é a baixa reatividade química demonstrada na maioria das condições. As propriedades atômicas dos elementos do grupo 18 podem ser usadas para explicar a baixa reatividade. Cada um dos gases nobres possui uma camada de valência completa, o que significa essencialmente que todos os espaços disponíveis para elétrons são ocupados. Um átomo com uma camada completa de elétrons de valência não tem inclinação particular para reagir com outros átomos ou moléculas porque as reações envolvem o compartilhamento ou a troca de elétrons. As reações químicas tendem a ocorrer porque o compartilhamento ou a troca de elétrons aproxima os átomos envolvidos de uma "configuração de gás nobre" com uma camada de valência completa - um gás nobre já possui essa configuração, por isso é improvável que reaja quimicamente.
Muitos processos científicos e industriais diferentes fazem uso de vários gases nobres. O hélio líquido e o néon líquido, por exemplo, existem em temperaturas próximas ao zero absoluto, para que possam ser usados como refrigerantes poderosos para supercondutores e outros dispositivos que funcionam apenas em baixas temperaturas. O hélio também é comumente misturado com os gases usados pelos mergulhadores para respirar, porque não é prontamente absorvido pelo tecido humano, como outros gases, como o nitrogênio. Gases nobres também são usados para fornecer flutuabilidade para balões e aeronaves, para produzir luzes e como componentes em poderosos lasers.