Os gases nobres são todos os elementos que apresentam oito elétrons na sua camada de valência e, por isso, estão situados na última coluna da tabela periódica, pertencendo à família VIIIA ou 18, ou grupo zero. Eles receberam esse nome por causa da baixa reatividade que possuem. Dentre eles, temos o hélio (He), o neônio (Ne), o argônio (Ar), o criptônio (Kr), o xenônio (Xe) e o radônio (Rn). Esses elementos se encontram destacados na tabela abaixo.
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As características principais destes elementos estão mostradas na tabela a seguir.
Elemento | Número atômico (Z) | Número de massa (A) | Ponto de fusão (°C) | Ponto de ebulição (°C) |
Hélio (He) | 2 | 4,00 | - | -269 |
Neônio (Ne) | 10 | 20,18 | -248 | -246 |
Argônio (Ar) | 18 | 39,95 | -189 | -186 |
Criptônio (Kr) | 36 | 83,80 | -157 | -153 |
Xenônio (Xe) | 54 | 131,29 | -112 | -108 |
Radônio (Rn) | 86 | 222 | -71 | -62 |
Os elementos deste grupo se encontram na atmosfera como gases monoatômicos. Juntos, formam aproximadamente 1% da massa atmosférica. O argônio é o terceiro gás mais abundante na atmosfera, perdendo somente para o oxigênio e o nitrogênio. Os gases nobres, com exceção do hélio e do radônio, são obtidos por meio da destilação fracionada do ar líquido.
O gás hélio é o segundo elemento mais abundante no universo, depois do hidrogênio, porém não é raro na Terra devido à leveza de seus átomos, que atingem elevadas velocidades e escapam da atmosfera terrestre. Como a densidade do gás hélio é muito baixa e o gás não é inflamável, é usado para fazer os dirigíveis flutuarem. É usado também para diluir o oxigênio utilizado em hospitais e em mergulhos em mar profundo, para pressurizar combustíveis de foguete, como refrigerante e em lasers de hélio-neônio.
Por apresentar ponto de ebulição muito baixo, o hélio não se solidifica em nenhuma temperatura, a menos que seja aplicada pressão para manter todos os seus átomos juntos. Essas propriedades fazem com que o hélio seja aplicado na criogenia, que é o estudo da matéria em temperaturas muito baixas. O hélio é o único elemento que apresenta mais de uma fase líquida: hélio-I e hélio-II. O hélio-II líquido, de temperatura mais baixa, apresenta uma superfluidez, ou seja, flui sem resistência ou viscosidade.
O neônio emite cor laranja-avermelhada quando uma corrente elétrica passa através dele, por isso, é muito utilizado em letreiros de publicidade e avisos luminosos.
O argônio é aplicado na geração de atmosfera inerte para soldas a fim de evitar a oxidação, e como enchimento de alguns tipos de lâmpadas com o objetivo de resfriar o filamento.
O criptônio, ao ser atravessado por uma descarga elétrica, produz uma luz branca muito intensa e, por isso, é utilizado na iluminação de pistas de aeroporto. Esse elemento é obtido por fissão nuclear, logo sua abundância na atmosfera mede a atividade nuclear global.
O xenônio, por sua vez, é usado em lâmpadas de halogênio para faróis de automóveis e em tubos de lampejo de máquinas fotográficas de alta velocidade. Existem também pesquisas relacionadas ao uso desse elemento como anestésico.
O gás radioativo radônio surge do solo como produto dos processos radioativos que ocorrem nas profundezas da Terra. Os produtos de seu decaimento nuclear podem levar a níveis muito perigosos de radiação e isso acaba gerando uma certa preocupação pelo seu acúmulo em construções.