Xenônio
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Aparência | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gás incolor, incandescência azulada quando submetido a um campo elétrico de alta voltagem![]() ![]() Linhas espectrais do xenônio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Informações gerais | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | Xenônio, Xe, 54 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Série química | gases nobres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloco | 18 (VIIIA), 5, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidade, dureza | 5,9 kg/m3, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Número CAS | 7440-63-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedade atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa atómica | 131,293(6) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio atómico (calculado) | 108 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio covalente | 130 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio de Van der Waals | 216 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuração electrónica | [Kr] 4d10 5s2 5p6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elétrons (por nível de energia) | 2, 8, 18, 18, 8 (ver imagem) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado(s) de oxidação | 0 (ácido fraco) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estrutura cristalina | cúbica de faces centradas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado da matéria | gás | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de fusão | 161,36 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de ebulição | 165,03 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de fusão | 2,297 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de vaporização | 12,636 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pressão de vapor | 100 Pa a 103 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidade do som | 1090 m/s a 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diversos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eletronegatividade (Pauling) | 2,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor específico | 158 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade térmica | 0,00569 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.º Potencial de ionização | 1170,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.º Potencial de ionização | 2046,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.º Potencial de ionização | 3099,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O xénon (português europeu) ou xenônio (português brasileiro), do grego xénos - estrangeiro, é um elemento químico de símbolo Xe de número atômico 54 (54 prótons e 54 elétrons) e de massa atómica igual a 131,3 u. À temperatura ambiente, o xenônio encontra-se no estado gasoso.
É um dos gases nobres da classificação periódica dos elementos, grupo 18 (VIIIA ou 0). É inodoro, muito pesado, incolor, encontrado como traço na atmosfera terrestre, e faz parte do primeiro composto de gás nobre sintetizado.
Foi descoberto por William Ramsay e Morris Travers em 1898. A sua principal aplicação é na fabricação de dispositivos de emissores de luz como lâmpadas estroboscópicas, lâmpadas bactericidas e outros.
Características principais
editarO xenônio é um elemento membro do grupo dos gases nobres ou inertes. A palavra inerte já não é mais usada para descrever este grupo químico, dado que alguns elementos deste grupo formam compostos. Num tubo cheio de gás, o xenônio emite um bonito brilho azul quando excitado com uma descarga elétrica. Tem-se obtido xenônio metálico aplicando-lhe pressões de várias centenas de quilobares. O xenônio também pode formar solvatos com água, quando seus átomos ficam aprisionados na rede de moléculas de água.
Aplicações
editarO uso principal e mais famoso deste gás é na fabricação de dispositivos emissores de luz, tais como lâmpadas bactericidas, tubos eletrônicos, lâmpadas estroboscópicas e flashes fotográficos, assim como em lâmpadas para excitar laser de rubi que geram luz coerente.
Outros usos são:
- Como anestésico geral;
- Em instalações nucleares, em câmaras de bolha, sondas, e em outras áreas onde o seu alto peso molecular é desejável;
- Os perxenatos são usados como agentes oxidantes em química analítica;
- O isótopo Xe-133 se usa como radioisótopo na Cintigrafia de Ventilação do Pulmão na medicina nuclear;
- Na propulsão de foguetes espaciais, a propulsão iônica, que usa aceleradores de partículas para acelerar íons de xenônio. Em inglês, este sistema se chama XIP (Xenon Ion Propulsion).
Estudos estão sendo conduzidos[1] para avaliar a utilização do gás xenônio como tratamento medicamentoso no transtorno de pânico, depressão e outras variedades de doenças psiquiátricas. Estudos que avaliam o gás xenônio em combinação com gás nitrogênio e gás oxigênio para o transtorno do pânico[2] se mostraram muitíssimo promissores.
História
editarO xenônio (do grego que significa "estranho") foi descoberto por William Ramsay e Morris Travers em 1898 nos resíduos resultantes da evaporação dos componentes do ar líquido.[3][4] Ramsay propôs chamar o novo gás de xenônio, do grego ξένον [xenon], forma singular neutra de ξένος [xenos], significando « estrangeiro » ou « convidado ».[5][6]
Abundância e obtenção
editarEncontram-se traços de xenônio na atmosfera terrestre, aparecendo em uma parte por vinte milhões. O elemento é obtido comercialmente por extração dos resíduos do ar líquido. Este gás nobre é encontrado naturalmente nos gases emitidos por alguns mananciais naturais. Os isótopos Xe-133 e Xe-135 são sintetizados mediante irradiação de neutrons em reatores nucleares refrigerados a ar.
Compostos
editarAté 1962 o xenônio e os outros gases nobres eram considerados quimicamente inertes e incapazes de formar compostos. A partir de então comprovou-se que existem compostos de gases nobres. Alguns dos compostos do xenônio são: difluoreto de xenônio (XeF2), hexafluoreto de xenônio (XeF6), perxenato de sódio (Na4XeO6), tetrafluoreto de xenônio (XeF4) e deutereto de xenônio (Xe2H2 ou XeD2). Também se tem obtido óxidos de xenônio como o trióxido de xenônio, XeO3, composto altamente explosivo. Se conhecem ao menos 80 compostos de xenônio em que este se liga com flúor ou oxigênio. A maioria destes compostos são incolores, além de poderosos agentes oxidantes e de fluoração, que liberam como subproduto da reação, entre outros produtos, gás xenônio.
Isótopos
editarNa natureza, o xenônio apresenta 8 isótopos estáveis e um ligeiramente radioativo. Além das formas estáveis, se tem estudado 20 isótopos instáveis. O Xe-129 é produzido por emissão beta do iodo-129 (vida média: 16 milhões de anos) e o decaimento radioactivo do Xe-124, que tem uma vida média de 1,8 x 10^22 anos, é um trilhão de vezes mais do que a idade do universo.[7] Os isótopos Xe-131, Xe-132, Xe-134 e Xe-136 são produtos da fissão nuclear tanto do urânio-238 como do plutônio-244. Por ser o xenônio um traçador com dois isótopos paternos, a medição dos isótopos de xenônio nos meteoritos resulta ser uma poderosa ferramenta para o estudo da formação do Sistema Solar. O método I-Xe de datação radiométrica permite calcular o tempo transcorrido entre a nucleossíntese e a condensação de um objeto sólido a partir da nebulosa solar. Os isótopos de xenônio também são úteis para entender a diferenciação terrestre. Se acredita que o excesso de Xe-129 encontrado em emanações gasosas de dióxido de carbono no Novo México se deve ao decaimento de gases derivados do manto após a formação da Terra.
Precauções
editarO gás pode ser armazenado com segurança em recipientes convencionais de vidro selados a temperatura e pressão ambiente. O xenônio não é tóxico, porém vários de seus compostos são altamente tóxicos devido as suas fortes propriedades de oxidação.
Referências
- ↑ «Clinical Trials, US Library of Medicine»
- ↑ Dobrovolsky, Alexander; Ichim, Thomas E.; Ma, Daqing; Kesari, Santosh; Bogin, Vladimir (13 de junho de 2017). «Xenon in the treatment of panic disorder: an open label study». Journal of Translational Medicine. ISSN 1479-5876. PMC 5470223 . PMID 28610592. doi:10.1186/s12967-017-1237-1. Consultado em 26 de abril de 2021
- ↑ W., Ramsay; M. W., Travers (1898). On the extraction from air of the companions of argon, and neon. Report of the Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Relatório) (em inglês). 828 páginas.
- ↑ Steve Gagnon. «It's Elemental - Xenon» (em inglês). Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Consultado em 16 de junho de 2007
- ↑ Anonymous (1904). Daniel Coit Gilman, Harry Thurston Peck, Frank Moore Colby, ed. The New International Encyclopædia (em inglês). [S.l.]: Dodd, Mead and Company. 906 páginas
- ↑ Staff, ed. (1991). The Merriam-Webster New Book of Word Histories (em inglês). Springfield: Merriam-Webster, Inc. 513 páginas. ISBN 978-0-87779-603-9
- ↑ Explorist, Tech (25 de abril de 2019). «Dark matter detector observes rarest event ever recorded». Tech Explorist (em inglês). Consultado em 30 de abril de 2019
Ligações externas
editar- «WebElements.com - Xenon» (em inglês)
- «EnvironmentalChemistry.com - Xenon» (em inglês)
- «Xenônio - vídeos e imagens»