La tabla periódica
¿Qué es la tabla periódica?
La tabla periódica, también conocida como tabla de los elementos, es una herramienta fundamental en la ciencia que se encarga de organizar y clasificar los elementos químicos de acuerdo a sus propiedades y características. Esta tabla proporciona una visión sistemática de la composición fundamental de la materia y ha sido uno de los mayores logros de la química moderna.
La tabla periódica fue creada por el químico ruso Dmitri Mendeléyev en el año 1869, quien buscaba una manera de ordenar los elementos químicos conocidos hasta ese momento de manera lógica y coherente. Mendeléyev notó que al organizar los elementos en orden creciente de su masa atómica, se podían observar patrones en las propiedades químicas de los elementos. Esto le llevó a clasificarlos en columnas y filas, lo que dio origen a la primera versión de la tabla periódica.
Desde entonces, la tabla periódica ha sido objeto de continuas actualizaciones y mejoras. A medida que se descubren nuevos elementos y se realizan estudios más detallados sobre las propiedades de los ya conocidos, la tabla se ha ido completando y perfeccionando.
La tabla periódica está compuesta por siete filas horizontales, conocidas como periodos, y 18 columnas verticales, conocidas como grupos o familias. Cada elemento se representa mediante un símbolo químico, que es una abreviación de su nombre en latín o griego. Los elementos también se clasifican en metales, metaloides y no metales, dependiendo de sus propiedades físicas y químicas.
La tabla periódica sigue un orden específico, donde los elementos se colocan en orden creciente de su número atómico, que es la cantidad de protones que tiene el núcleo de un átomo. Esta disposición permite identificar las similitudes y diferencias entre los elementos y proporciona una base para predecir sus propiedades.
Características de la tabla periódica
La tabla periódica es una herramienta fundamental en el estudio de la química. Es una representación gráfica de los elementos químicos, que están ordenados de forma sistemática en filas y columnas en función de sus propiedades físicas y químicas.
¿Cuántos elementos tiene?
Actualmente, la tabla periódica contiene 118 elementos químicos, de los cuales 94 son considerados como naturales y 24 son sintéticos. Los elementos están ordenados de forma creciente según su número atómico, es decir, la cantidad de protones presentes en su núcleo. El número atómico también determina la posición de los elementos en la tabla periódica.
De estos 118 elementos, 90 se encuentran en la naturaleza y los otros 28 han sido sintetizados en laboratorio. Los elementos más pesados de la tabla periódica se producen mediante reacciones nucleares en aceleradores de partículas, y su existencia suele ser muy breve ya que se desintegran rápidamente en elementos más ligeros y estables.
Desde su creación en 1869, se han descubierto y añadido nuevos elementos a la tabla periódica, como el primer elemento sintético, el tecnecio, en 1937 y el más reciente, el oganesón, en 2016. La continua búsqueda y exploración de nuevos elementos es una de las razones por las que la tabla periódica ha evolucionado y crecido a lo largo de los años.
¿Cómo se organiza la tabla periódica?
La tabla periódica está organizada en varias partes que nos permiten identificar y comprender las propiedades de los elementos de manera más eficiente. Estas partes incluyen las filas y columnas, los grupos y periodos, y las propiedades periódicas.
Periodos y grupos
La tabla periódica consta de siete filas horizontales llamadas periodos y 18 columnas verticales llamadas grupos. En cada periodo, los elementos están dispuestos en orden creciente de número atómico. Las siete filas representan los siete niveles de energía en los que se distribuyen los electrones de un átomo.
Por otro lado, los grupos están formados por elementos que tienen propiedades químicas y físicas similares. Estos grupos se pueden dividir en tres categorías: metales (ubicados en los grupos 1, 2 y la parte izquierda de los grupos 13 a 15), no metales (ubicados en la parte derecha de los grupos 13 a 17) y metaloides (ubicados en la diagonal que separa los metales de los no metales).
Propiedades periódicas
Una de las características más importantes de la tabla periódica son las propiedades periódicas, que son aquellas que se repiten en períodos regulares. Estas propiedades incluyen el radio atómico, la electronegatividad y la energía de ionización, entre otras.
Radio atómico
El radio atómico es la distancia promedio entre el núcleo y los electrones más externos de un átomo, y tiende a disminuir de izquierda a derecha en un periodo debido a la mayor fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones. Sin embargo, en un grupo específico, el radio atómico aumenta de arriba hacia abajo debido a la adición de niveles de energía.
Electronegatividad
La electronegatividad es la medida de la capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo en una molécula. Esta propiedad también tiende a aumentar de izquierda a derecha en un periodo y disminuir de arriba hacia abajo en un grupo.
Energía de ionización
La energía de ionización es la cantidad de energía requerida para quitar un electrón de un átomo. Al igual que con las propiedades anteriores, esta energía aumenta de izquierda a derecha en un periodo y disminuye de arriba hacia abajo en un grupo.
Además de estas propiedades, la tabla periódica también nos proporciona información sobre el estado físico del elemento a temperatura ambiente, su configuración electrónica, su símbolo químico y su nombre.
Partes de la tabla periódica
La tabla periódica se puede dividir en cuatro secciones principales: los metales, los no metales, los metaloides y los gases nobles.
Metales
Los metales se encuentran en la mayor parte de la tabla periódica, con excepción de los gases nobles que se encuentran en la parte superior derecha. Estos elementos tienen una alta conductividad eléctrica y térmica, y tienden a perder electrones para formar cationes.
Metales alcalinos
Los metales alcalinos son un grupo de elementos químicos altamente reactivos y altamente electropositivos. Son conocidos por ser muy blandos, tener bajos puntos de fusión y ebullición, y por reaccionar vigorosamente con agua. Estos elementos se encuentran en la primera columna de la tabla periódica, justo debajo del hidrógeno.
A pesar de su reactividad, los metales alcalinos juegan un papel importante en nuestra vida cotidiana y en la investigación científica, lo que los convierte en un tema de estudio relevante en la química.
Composición y propiedades físicas
El grupo de los metales alcalinos incluye los elementos litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) y francio (Fr). Todos estos elementos tienen un solo electrón en su capa externa, lo que los hace altamente reactivos. Además, tienen una configuración electrónica muy similar, lo que explica su comportamiento químico común.
Una de las características más distintivas de los metales alcalinos es su bajo punto de fusión y ebullición. El litio, el elemento más ligero del grupo, tiene el punto de fusión más bajo a 180.5°C, mientras que el francio, el elemento más pesado, tiene el punto de fusión más alto a 300°C. Esta tendencia es el resultado de la fuerza decreciente de la fuerza de atracción entre los iones positivos y negativos a medida que aumenta el tamaño y la masa del núcleo.
Además, los metales alcalinos son muy buenos conductores de electricidad y calor debido a la facilidad con la que sus electrones externos son liberados. Tienen una alta reflectividad y un brillo plateado, lo que los hace adecuados para la fabricación de espejos y otros productos metálicos.
Metales alcalinotérreos
Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos químicos que se encuentran en la segunda columna de la tabla periódica, justo debajo de los metales alcalinos. Comprenden los elementos berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Todos estos elementos tienen propiedades similares, como suave brillo metálico, son sólidos a temperatura ambiente y son altamente reactivos, pero no tan reactivos como los metales alcalinos.
A pesar de su nombre, los metales alcalinotérreos no son alcalinos en el sentido químico ya que no tienen una solubilidad tan alta en agua como los metales alcalinos. Sin embargo, comparten algunas características con los metales alcalinos, como su baja densidad y su capacidad para perder fácilmente sus electrones más externos en reacciones químicas.
Los metales alcalinotérreos tienen una configuración electrónica similar en su capa de valencia, con dos electrones en su nivel energético más externo. Esto los hace muy estables y les otorga una alta energía de ionización, que es la energía requerida para remover un electrón de un átomo en estado gaseoso. Esto hace que los metales alcalinotérreos sean muy propensos a formar iones positivos en reacciones químicas. Por ejemplo, el magnesio pierde fácilmente sus dos electrones más externos para formar el ion Mg²⁺.
Características
La primera característica distintiva de los metales alcalinotérreos es su alta conductividad eléctrica y térmica. Esto se debe a la facilidad con la que sus electrones pueden moverse a través de la estructura metálica. Los metales alcalinotérreos también tienen una dureza mayor que los metales alcalinos, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las que se requiere resistencia mecánica, como en la construcción de estructuras y vehículos.
Otra propiedad importante de los metales alcalinotérreos es su reactividad con el agua. Aunque no son tan reactivos como los metales alcalinos, aún pueden reaccionar con agua para formar hidróxidos básicos. Esta reacción es exotérmica, lo que significa que libera energía en forma de calor. Por esta razón, estos metales se deben manejar con cuidado ya que pueden causar quemaduras químicas en contacto con la piel.
Metales de transición
Los metales de transición son un grupo de elementos químicos que se encuentran en la parte central de la tabla periódica. También conocidos como metales de transición interna o de transferencia, estos elementos comprenden la mayoría de los elementos de la tabla periódica, desde el escandio (Sc) hasta el polonio (Po). Estos elementos tienen propiedades únicas que los distinguen de otros elementos, haciéndolos de gran importancia en la química y otras áreas de la ciencia.
Características
Entre las características más destacadas de los metales de transición se encuentran su alta densidad y punto de fusión, así como su capacidad para formar múltiples estados de oxidación. Estos elementos también tienen una gran resistencia a la corrosión y una buena conductividad térmica y eléctrica. Además, muchos de ellos tienen propiedades magnéticas y pueden ser utilizado para fabricar imanes.
Uno de los factores clave que determinan las propiedades de los metales de transición es su estructura electrónica. Todos estos elementos tienen en su capa de valencia un número variable de electrones, lo que les permite formar una gran variedad de compuestos y complejos. Esta capacidad para cambiar su estado de oxidación y formar enlaces químicos fuertes les permite participar en una amplia gama de reacciones químicas y ser útiles en diferentes aplicaciones.
Los metales de transición también se caracterizan por la presencia de orbitales d en su estructura electrónica. Estos orbitales desempeñan un papel importante en la formación de enlaces químicos y explican, en parte, la capacidad de estos elementos para formar diversos compuestos y complejos. Además, la presencia de orbitales d también es responsable de la coloración de muchos compuestos de metales de transición, ya que los electrones en estos orbitales pueden absorber y emitir luz en la región visible del espectro.
Otra propiedad destacada de los metales de transición es su capacidad para formar compuestos con metales no metálicos, especialmente con elementos del grupo del carbono. Estos compuestos, conocidos como compuestos organometálicos, son de gran importancia en la química moderna y tienen aplicaciones en campos como la síntesis de compuestos farmacéuticos y en la producción de materiales de alta tecnología.
Metales postransicionales
Los metales postransicionales son un grupo de elementos químicos ubicados en la tabla periódica entre los metales de transición y los no metales. Son llamados así porque sus propiedades químicas y físicas están entre las de estos dos grupos. Aunque no son tan conocidos como otros elementos, su importancia en la industria y en la vida cotidiana es significativa. En este artículo, se presentará una descripción detallada de los metales postransicionales, incluyendo sus propiedades, usos y su papel en la química moderna.
Características y propiedades
Los metales postransicionales son conocidos por su alta dureza, punto de fusión y densidad. También se caracterizan por ser buenos conductores de calor y electricidad, lo que los hace valiosos en la fabricación de dispositivos electrónicos y en la industria metalúrgica. Sin embargo, a diferencia de los metales de transición, no forman fácilmente compuestos con otros elementos y, por lo tanto, son menos reactivos.
Uno de los elementos más conocidos de este grupo es el zinc (Zn), que se encuentra en la parte inferior de la tabla periódica. Es un metal blanquecino, brillante y quebradizo que se utiliza principalmente en la galvanización para proteger otros metales de la corrosión. Otro ejemplo es el cadmio (Cd), un metal blando y maleable que se utiliza en las baterías recargables. El mercurio (Hg) es otro metal postransicional, que es líquido a temperatura ambiente y se utiliza en termómetros y barómetros.
Aunque los metales postransicionales tienen propiedades similares, no todos tienen el mismo comportamiento químico. El aluminio (Al), por ejemplo, no se considera un metal de transición, pero se encuentra en esta categoría porque sus propiedades químicas son más similares a las de los metales de transición que a los no metales. El bismuto (Bi), por otro lado, es el elemento más pesado de este grupo y tiene un comportamiento químico más similar al de los no metales que al de los metales.
Usos y aplicaciones
Los metales postransicionales se utilizan en una amplia gama de aplicaciones industriales y domésticas. Por ejemplo, el cobre (Cu) es un metal postransicional ampliamente utilizado en la fabricación de cables eléctricos debido a su alta conductividad eléctrica. También se utiliza en la producción de monedas, tuberías y en la construcción.
El antimonio (Sb) es otro metal postransicional que tiene muchos usos importantes. Se utiliza en la producción de baterías y en la fabricación de plásticos y adhesivos. El plomo (Pb), otro miembro de este grupo, se utiliza en la fabricación de baterías de automóviles, en la producción de hojas de plomo para techos y en la fabricación de municiones.
Metaloides
Los metaloides son un grupo de elementos químicos que se encuentran ubicados en la tabla periódica entre los metales y los no-metales. También son conocidos como semimetales o elementos de transición, y su existencia fue descubierta por primera vez por el científico alemán Martin Heinrich Klaproth en el siglo XVIII.
Estos elementos se caracterizan por tener propiedades físicas y químicas intermedias entre los metales y los no-metales. Esta ambivalencia en sus características los hace altamente versátiles y útiles en una amplia gama de aplicaciones científicas e industriales.
Uno de los Metaloides más conocidos es el silicio (Si), que es un componente clave en la fabricación de dispositivos electrónicos, como chips de computadoras y paneles solares. El silicio es un semiconductor, lo que significa que tiene la capacidad de conducir electricidad en ciertas condiciones, pero no en otras. Esta propiedad ha sido aprovechada en la creación de dispositivos electrónicos que funcionan como interruptores y amplificadores.
Otro metaloide importante es el germanio (Ge), que también se utiliza en la industria electrónica y en la fabricación de lentes para cámaras infrarrojas. Además de sus aplicaciones tecnológicas, el germanio también ha mostrado ser prometedor en la medicina, especialmente en el tratamiento del cáncer y otras enfermedades.
Los metaloides también tienen una gran importancia en la industria química. Por ejemplo, el boro (B) se utiliza en la producción de materiales resistentes al calor, como el vidrio para hornos y las fibras de vidrio. También se utiliza en la agricultura como un micronutriente esencial para el crecimiento de las plantas.
Otro metaloide de gran importancia es el arsénico (As), que se utiliza en la industria metalúrgica y en la fabricación de materiales semiconductores. Sin embargo, el arsénico también es conocido por sus propiedades tóxicas y su uso en la industria debe ser manejado con precaución.
Lantánidos
Los lantánidos son elementos químicos que pertenecen al grupo de los elementos de transición interna, también conocidos como tierras raras. Se les conoce por su nombre común debido a su similitud en propiedades y su estrecha relación con el lantano, el cual fue descubierto en 1839 por el químico sueco Carl Gustaf Mosander.
Los quince elementos que conforman este grupo son el lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), disprosio (Dy), holmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), iterbio (Yb) y lutecio (Lu). Estos elementos tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria y en la ciencia, lo que hace que su estudio sea de gran importancia.
Propiedades físicas y químicas
Los lantánidos son metales plateados, maleables y dúctiles, que generalmente se encuentran en forma de óxidos o sales en la naturaleza. Son altamente reactivos y se oxidan rápidamente al estar expuestos al aire. A diferencia de otros elementos de transición, los lantánidos tienen un punto de fusión relativamente bajo, lo que significa que pueden ser fundidos a temperaturas más bajas. Además, poseen unas propiedades magnéticas únicas, lo que los hace valiosos en la fabricación de imanes de alta energía.
Los lantánidos son altamente electropositivos, lo que significa que tienen una gran tendencia a perder electrones y formar iones positivos. Esto es especialmente importante en aplicaciones como las baterías recargables, donde los iones de lantánidos pueden ser utilizados para almacenar energía eléctrica. También son muy buenos conductores de electricidad y calor.
Producción y aplicaciones
La mayoría de los lantánidos son producidos como subproductos de la extracción de otros metales, como el hierro, el titanio y el cobre. Sin embargo, en los últimos años, la demanda de estos elementos ha aumentado significativamente debido a sus diversas aplicaciones industriales y tecnológicas.
Uno de los usos más importantes de los lantánidos es en las baterías de níquel-hidruro metálico, que se utilizan en dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos móviles y computadoras portátiles. Los lantánidos también son utilizados en la fabricación de lámparas fluorescentes, pantallas de televisores de plasma y en láseres de estado sólido. También se utilizan en aleaciones para mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica en aplicaciones aeroespaciales y de defensa.
Además de sus amplias aplicaciones industriales, los lantánidos también tienen usos en la medicina. El samario, por ejemplo, se utiliza para tratar ciertos tipos de cáncer óseo, mientras que el lutecio se utiliza como radiofármaco para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.
Importancia en la investigación científica
Los lantánidos también tienen un papel importante en la investigación científica y tecnológica. Se utilizan en estudios de estructuras moleculares y en técnicas de análisis por fluorescencia. Además, debido a sus propiedades magnéticas únicas, los lantánidos son utilizados en investigaciones en campos como la nanotecnología y la ciencia de los materiales.
Los lantánidos también han demostrado ser valiosos en la investigación ambiental. Algunos de estos elementos, como el lantano y el cerio, se utilizan como catalizadores en la producción de combustibles limpios y en la eliminación de contaminantes del aire y del agua.
Actínidos
Los Actínidos son un grupo de elementos químicos que se encuentran en el bloque f de la tabla periódica, específicamente en el período 7 y en los grupos 3 a 12. Son elementos altamente reactivos que comparten propiedades físicas y químicas similares y que tienen características únicas que los diferencian de otros elementos. En este artículo se explorará la historia, las propiedades y las aplicaciones de estos elementos poco comprendidos.
Propiedades
Los Actínidos tienen un alto nivel de reactividad química debido a su configuración electrónica. Todos ellos tienen un número atómico mayor a 89, lo que significa que tienen más de 89 electrones distribuidos en siete orbitales electrónicos. Esta configuración los hace propensos a aceptar o donar electrones para estabilizarse, lo que puede resultar en comportamientos extremadamente reactivos. Además, todos los Actínidos tienen una coloración plateada o plateada-grisácea y son metales sólidos a temperatura ambiente, con excepción del Radio y el Lawrencio.
Otra característica importante de los Actínidos es su radiactividad. Todos los elementos a partir del Americio hasta el Lawrencio son radiactivos, lo que significa que sus núcleos son inestables y emiten partículas y ondas de alta energía en un proceso conocido como decadencia. Esta propiedad es la que más los distingue de otros elementos químicos y es también la causa de su utilización en diversas aplicaciones.
Aplicaciones
Debido a su alta reactividad y radiactividad, los Actínidos tienen una amplia gama de aplicaciones, principalmente en el ámbito de la energía nuclear. Por ejemplo, el Plutonio se utiliza en la producción de armas nucleares y en reactores nucleares como combustible. El Uranio, por su parte, es utilizado igualmente como combustible en reactores nucleares para producir energía eléctrica. El Americio y el Berkelio se utilizan en detectores de humo, y el Neptunio se utiliza en baterías de energía nuclear. Además, los Actínidos también tienen aplicaciones en campos como la medicina, la agricultura y la investigación científica.
No metales
Los no metales se encuentran principalmente en la parte derecha de la tabla periódica y tienen características opuestas a los metales. Son poco conductores, tienen baja densidad y un punto de fusión y ebullición bajo. Los no metales suelen ganar electrones para formar aniones.
Propiedades físicas y químicas
Los no metales se distinguen de los metales principalmente por su estructura atómica. A diferencia de los metales, en los no metales los electrones de valencia no son móviles, lo que les confiere su baja conductividad eléctrica y térmica. La mayoría de los no metales son sólidos en condiciones normales, aunque también pueden encontrarse líquidos (bromo) y gases (oxígeno, nitrógeno, flúor) en esta categoría. Además, los no metales tienen una densidad mucho menor que los metales, lo que les confiere una menor resistencia y una mayor fragilidad.
Otra característica común de los no metales es su tendencia a formar enlaces covalentes. Esto se debe a que, al tener una gran electronegatividad, los átomos de no metales atraen fuertemente a los electrones, compartiéndolos con otros átomos cercanos para completar sus capas de valencia. Este tipo de enlace es el responsable de la mayoría de las moléculas presentes en la naturaleza, como el dióxido de carbono, el agua y la mayoría de los compuestos orgánicos.
Tipos de no metales
Según su posición en la tabla periódica, podemos clasificar los no metales en dos grupos: los no metales diatómicos y los no metales poliatómicos. Los no metales diatómicos son aquellos que existen en forma de moléculas compuestas por dos átomos iguales. En este grupo podemos encontrar al oxígeno (O2), el nitrógeno (N2), el flúor (F2), el cloro (Cl2) y otros. En cambio, los no metales poliatómicos son aquellos que forman moléculas con tres o más átomos. Dentro de este grupo se encuentran elementos como el fósforo (P4), el azufre (S8) y el silicio (SiO2).
Halógenos
Los elementos químicos llamados halógenos conforman uno de los grupos más importantes y versátiles de la tabla periódica. Ellos son el flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I) y astato (At) y comparten muchas características similares, pero también tienen diferencias importantes. En este artículo se discutirá sobre las propiedades, aplicaciones y características de estos elementos, haciendo énfasis en sus propiedades químicas y su relación con otros elementos.
Propiedades generales de los halógenos
Los halógenos son los elementos más electronegativos de la tabla periódica, lo que significa que tienen una gran afinidad por los electrones. Todos ellos tienen una capa de valencia de siete electrones, lo que los hace altamente reactivos y propensos a formar enlaces químicos con otros elementos. Sus configuraciones electrónicas son todas similares, con un electrón en la capa s y seis electrones en la capa p, lo que les da una estructura electrónica estable y les permite formar enlaces covalentes con otros elementos.
Además de sus características electrónicas, los halógenos tienen propiedades físicas similares. Son elementos no metálicos, con bajos puntos de fusión y ebullición, lo que significa que normalmente se encuentran en estado gaseoso o líquido en su forma pura. También son muy volátiles, lo que los hace ideales para su uso en forma de gases para diferentes aplicaciones.
Propiedades químicas de los halógenos
Los halógenos son altamente reactivos debido a su gran electronegatividad y su necesidad de ganar un electrón para alcanzar una configuración de gas noble completa. Por lo tanto, tienen una tendencia a perder un electrón para formar un anión con carga negativa, o a aceptar un electrón para formar un anión con carga positiva. Esta reactividad les permite formar una amplia variedad de compuestos y ser utilizados en muchas aplicaciones.
Los halógenos tienen una gran afinidad por los metales y pueden formar compuestos iónicos con ellos. Estos compuestos son sólidos cristalinos y, dependiendo del halógeno y el metal involucrados, pueden tener diferentes colores y propiedades. Por ejemplo, el cloruro de plata es un compuesto iónico que tiene un color blanco y se utiliza en fotografía, mientras que el yoduro de potasio es un sólido cristalino con un color amarillo y se utiliza en la medicina como un agente radiopaco.
Gases nobles
Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con características únicas que los diferencian de los demás elementos. Estos elementos se encuentran en la categoría de gases en la tabla periódica y se caracterizan por ser altamente estables debido a su configuración electrónica completa en su nivel más externo. También se les conoce como gases inertes debido a su baja reactividad en condiciones normales, lo que los convierte en elementos muy importantes en diversos campos científicos y tecnológicos. En este artículo se abordarán las características, propiedades y usos de los gases nobles, así como su importancia en la industria y en la investigación científica.
Características de los gases nobles
Los gases nobles son un grupo de seis elementos químicos: helio (He), neón (Ne), argón (Ar), criptón (Kr), xenón (Xe) y radón (Rn). Se encuentran en el grupo 18 de la tabla periódica y se caracterizan por tener una configuración electrónica completa en su capa más externa, lo que les otorga gran estabilidad y baja reactividad. Tienen un número atómico entre 2 y 86 y se denominan gasosos ya que en condiciones estándar se encuentran en estado gaseoso.
Propiedades físicas y químicas
Los gases nobles presentan características físicas comunes, como su baja densidad, baja solubilidad en agua y en la mayoría de los disolventes, y punto de ebullición y fusión muy bajos. Además, poseen un radio atómico relativamente grande en comparación con otros elementos de igual nivel en la tabla periódica. Su punto de ebullición y fusión aumenta a medida que avanza el grupo, siendo el helio el elemento con punto de ebullición más bajo (-268,9 °C) y el radón el de punto de fusión más bajo (-71 °C).
En cuanto a sus propiedades químicas, los gases nobles son altamente estables y poco reactivos debido a su capa de valencia completa de electrones. Esto se debe a que su configuración electrónica no necesitan ganar, perder o compartir electrones para alcanzar la estabilidad. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, pueden reaccionar con elementos extremadamente reactivos como el flúor y el oxígeno. Estas reacciones son extremadamente exotérmicas y pueden ocurrir solo bajo altas presiones y temperaturas.
Usos de los gases nobles
Debido a su estabilidad y baja reactividad, los gases nobles tienen una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias. El helio se utiliza comúnmente en aplicaciones de refrigeración y en la industria del transporte, mientras que el neón se utiliza en la fabricación de lámparas y señales luminosas. También se utilizan en la industria nuclear en aplicaciones de detección de radiación, ya que emiten luz cuando son excitados por partículas cargadas. El argón y la mezcla de argón y kriptón se utilizan en bombillas incandescentes y en la industria del acero, mejorando la calidad y resistencia del mismo.
En la industria de la medicina, el radón se utiliza en la terapia contra el cáncer como radioterapia y el xenón tiene aplicaciones en la anestesia y neuroprotección en pacientes con daño cerebral. El criptón también se utiliza en láseres utilizados en oftalmología y en la detección de humedad en la industria alimentaria.