Gases nobles
Los gases nobles son los elementos del grupo 18, con la capa de valencia completa, lo que los hace muy poco reactivos.
Los gases nobles son los elementos del grupo 18 de la tabla periódica: helio, neón, argón, criptón, xenón, radón y oganesón. Se caracterizan por tener completa su capa electrónica más externa, lo que los hace extraordinariamente poco reactivos. Durante décadas se los llamó «inertes», hasta que en 1962 se logró formar el primer compuesto de un gas noble.
¿Qué son los gases nobles?
El nombre «noble» alude a su escasa disposición a combinarse con otros elementos, como los metales nobles que no se corroen. Todos son gases incoloros, inodoros e insípidos a temperatura ambiente y, salvo el helio, que tiene dos electrones, presentan ocho electrones en su capa de valencia, con configuración ns²np⁶. Esa estructura cumple la regla del octeto y explica su estabilidad: no necesitan ganar, perder ni compartir electrones.
Son monoatómicos: existen como átomos sueltos y no forman moléculas como el O₂ o el N₂. Las únicas fuerzas entre ellos son fuerzas de dispersión muy débiles, así que sus puntos de fusión y ebullición son los más bajos de cada periodo.
Los elementos del grupo 18
| Elemento | Símbolo | Número atómico | Configuración externa | Punto de ebullición |
|---|---|---|---|---|
| Helio | He | 2 | 1s² | −268,9 °C |
| Neón | Ne | 10 | 2s²2p⁶ | −246,0 °C |
| Argón | Ar | 18 | 3s²3p⁶ | −185,8 °C |
| Criptón | Kr | 36 | 4s²4p⁶ | −153,2 °C |
| Xenón | Xe | 54 | 5s²5p⁶ | −108,1 °C |
| Radón | Rn | 86 | 6s²6p⁶ | −61,7 °C |
| Oganesón | Og | 118 | 7s²7p⁶ (previsto) | Sin medir |
El oganesón es un elemento sintético, sumamente inestable, del que solo se han obtenido unos pocos átomos. El helio tiene el punto de ebullición más bajo de todos los elementos y no solidifica a presión atmosférica, ni siquiera cerca del cero absoluto.
Descubrimiento
El helio se detectó en 1868 como una línea amarilla en el espectro solar, observada por Pierre Janssen y analizada por Norman Lockyer, que lo bautizó con el nombre del dios griego del Sol, Helios. Su presencia en la Tierra no se confirmó hasta 1895, cuando William Ramsay lo aisló de un mineral de uranio. Antes, en 1894, Lord Rayleigh y Ramsay habían descubierto el argón, cuyo nombre significa «inactivo». En 1898, Ramsay y Morris Travers aislaron neón («nuevo»), criptón («oculto») y xenón («extranjero») del aire líquido. El radón fue identificado en 1900 por Friedrich Ernst Dorn como producto de la desintegración del radio. Ramsay recibió el Nobel de Química en 1904.
Compuestos de gases nobles
En 1962, Neil Bartlett obtuvo un compuesto de xenón y hexafluoruro de platino, y demostró que los gases nobles más pesados pueden reaccionar, sobre todo con flúor y oxígeno. Hoy se conocen fluoruros de xenón (XeF₂, XeF₄, XeF₆), óxidos como el XeO₃ y un fluoruro de criptón, el KrF₂. El helio, el neón y el argón no forman compuestos estables en condiciones normales.
Aplicaciones
- Helio: refrigerante de imanes superconductores en resonancia magnética, globos, mezclas respirables para buceo profundo.
- Neón: luminosos de color rojo anaranjado, al excitarse con una descarga eléctrica; también criogenia.
- Argón: atmósfera protectora en soldadura, bombillas incandescentes y conservación de alimentos y vinos.
- Criptón y xenón: lámparas de alta intensidad y faros; el xenón se emplea además en propulsores iónicos de satélites y como anestésico.
- Radón: radiactivo y sin uso corriente; en sótanos y bajos de edificios puede acumularse y es un factor de riesgo de cáncer de pulmón.
Abundancia
El argón es el tercer componente del aire, con un 0,93 % en volumen. El helio es el segundo elemento más abundante del universo, tras el hidrógeno, aunque en la Tierra es escaso y se extrae de yacimientos de gas natural.
Ejercicios resueltos
1. Escribe la configuración electrónica completa del argón (Z = 18).
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. Tiene ocho electrones en la capa de valencia: 3s²3p⁶.
2. ¿Qué masa tienen 10 L de helio a 0 °C y 1 atm? (M(He) = 4,003 g/mol; volumen molar 22,4 L/mol)
n = 10 / 22,4 ≈ 0,446 mol. Masa = 0,446 × 4,003 ≈ 1,79 g.
3. ¿Qué volumen de argón hay en 1000 L de aire seco? (0,93 % en volumen)
1000 L × 0,0093 = 9,3 L de argón.
Preguntas frecuentes
¿Por qué los gases nobles no reaccionan?
Porque tienen completa su capa de valencia, una configuración muy estable. Para reaccionar tendrían que ganar o perder electrones, y ambos procesos exigen mucha energía.
¿Cuántos gases nobles hay?
Siete: helio, neón, argón, criptón, xenón, radón y oganesón. Los seis primeros se encuentran en la naturaleza; el oganesón se obtiene artificialmente.
¿Es cierto que son inertes?
No del todo. Aunque son muy poco reactivos, el xenón y el criptón forman algunos compuestos con flúor y oxígeno, descubiertos desde 1962. Por eso hoy se prefiere el término «gases nobles».
¿Por qué la voz se vuelve aguda al inhalar helio?
Porque el sonido viaja mucho más rápido en el helio que en el aire, lo que eleva las frecuencias de resonancia del tracto vocal. Las cuerdas vocales no cambian, pero el timbre sí.
Referencias
- Greenwood, N. N. y Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. Butterworth-Heinemann.
- Housecroft, C. E. y Sharpe, A. G. Química inorgánica. Pearson.
- Bartlett, N. «Xenon hexafluoroplatinate(V) Xe⁺[PtF₆]⁻». Proceedings of the Chemical Society, 1962.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Gases nobles». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/gases-nobles/
