Xenón
Gas inerte usado en lámparas, anestesia y equipos de imagen médica.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 54
- Peso atómico
- 131.293
- Grupo
- 18
- Periodo
- 5
- Estado
- gas
- Bloque
- P
- Valencia
- 0
- Tipo
- gas noble
Qué es el xenón
El xenón (Xe) es el elemento número 54, un gas noble pesado, incoloro e inodoro presente en trazas en la atmósfera. Aunque los gases nobles son casi inertes, el xenón es lo bastante reactivo como para formar compuestos (el primero se logró en 1962). Se usa en faros de coche y flashes potentes por su luz blanca intensa, como anestésico general y como propulsor en los motores iónicos de las naves espaciales.
Para qué sirve el xenón
Lámparas de xenón
El xenón se utiliza en lámparas de alta intensidad, como las de los proyectores de cine y los faros de automóviles. Estas lámparas emiten una luz blanca brillante que se asemeja a la luz diurna, mejorando la visibilidad.
Anestesia médica
En el ámbito médico, el xenón se emplea como anestésico general. Su uso es limitado debido a su alto coste, pero tiene la ventaja de ser no tóxico y de rápida recuperación para los pacientes.
Imagen médica
El xenón se utiliza en resonancia magnética y tomografía computarizada para mejorar la calidad de las imágenes. Esto se debe a su capacidad para aumentar el contraste en las imágenes de los tejidos blandos.
Investigación espacial
El xenón es utilizado como propulsor en motores iónicos para naves espaciales. Su alta masa atómica proporciona un impulso eficiente, esencial para misiones de larga duración.
Datos del xenón
- Número atómico (Z)
- 54
- Masa atómica
- 131,293 u
- Punto de fusión
- -111,75 °C
- Punto de ebullición
- -108,099 °C
- Densidad
- 5,894 g/L (gas, 0 °C, 1 atm)
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,6
- Radio atómico
- 108 pm
- Energía de 1ª ionización
- 1170,4 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- no forma anión estable kJ/mol
- Estructura cristalina
- cúbica centrada en las caras (FCC, sólido)
- Color / aspecto
- incoloro como gas; brillo azulado-blanco brillante al excitarlo eléctricamente
- Origen del nombre
- del griego «xenos» (extraño, extranjero), por su rareza atmosférica
- Descubrimiento
- 1898 · William Ramsay y Morris Travers (Reino Unido)
Propiedades del xenón
Propiedades físicas
El xenón es un gas incoloro, inodoro y denso, con una densidad de aproximadamente 5,9 g/L a 0 °C. Tiene un punto de fusión de -111,8 °C y un punto de ebullición de -108,1 °C. Es poco conductor del calor y la electricidad en su estado gaseoso.
Propiedades químicas
El xenón es químicamente inerte, pero puede formar compuestos con elementos muy electronegativos como el flúor y el oxígeno bajo condiciones extremas. Sus estados de oxidación más comunes en compuestos son +2, +4, +6 y +8. No es peligroso en su forma elemental, pero algunos de sus compuestos pueden ser tóxicos.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del xenón es:
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
El xenón distribuye sus 54 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del xenón
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| 0 | Xe atómico (gas noble) | principal |
| +2 | XeF₂ | común para gas noble |
| +4 | XeF₄ | secundario |
| +6 | XeF₆, XeO₃, XeOF₄ | secundario |
| +8 | XeO₄ (muy inestable, explosivo) | muy raro |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del xenón está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del xenón
El xenón fue descubierto en 1898 por los químicos británicos William Ramsay y Morris Travers. Lo identificaron mientras estudiaban los componentes del aire líquido, tras haber aislado previamente otros gases nobles como el kriptón y el neón. El nombre 'xenón' proviene del griego 'xenos', que significa 'extraño', reflejando su rareza en la atmósfera terrestre. Su descubrimiento completó la serie de gases nobles conocidos en ese momento.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| XeF2 | Difluoruro de xenón | Un compuesto utilizado como agente fluorante en síntesis química. |
| XeF4 | Tetrafluoruro de xenón | Se utiliza en la síntesis de otros compuestos de xenón. |
| XeO3 | Trióxido de xenón | Un compuesto altamente explosivo y oxidante. |
Dónde se encuentra el xenón
El xenón se encuentra en la atmósfera terrestre en pequeñas cantidades, aproximadamente 0,0000087% en volumen. Se obtiene principalmente a través de la destilación fraccionada del aire líquido. Aunque es raro en la Tierra, es más abundante en el universo, presente en las atmósferas de planetas gigantes como Júpiter.
Isótopos del xenón
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Xe-124 | 123,90585 u | 0,0952 % | estable |
| Xe-126 | 125,90428 u | 0,0890 % | estable |
| Xe-128 | 127,90354 u | 1,9102 % | estable |
| Xe-129 | 128,90478 u | 26,4006 % | estable |
| Xe-130 | 129,90351 u | 4,0710 % | estable |
| Xe-131 | 130,90508 u | 21,2324 % | estable |
| Xe-132 | 131,90416 u | 26,9086 % | estable |
| Xe-134 | 133,90539 u | 10,4357 % | estable |
| Xe-136 | 135,90722 u | 8,8573 % | 2,2 × 10²¹ años |
| Xe-133 | 132,90591 u | — | 5,243 días |
Curiosidades sobre el xenón
-
El xenón es uno de los pocos gases nobles que puede formar compuestos, desafiando su reputación de inercia química.
-
Se ha utilizado xenón en experimentos para buscar materia oscura, debido a su capacidad para detectar partículas subatómicas.
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El xenón es más de cuatro veces más denso que el aire, lo que le permite ser utilizado en aplicaciones que requieren un gas pesado.
El xenón en la tabla periódica
- Tipo: gas noble.
- Grupo: grupo 18 (gases nobles).
- Periodo: 5.
- Bloque: P (el último electrón se aloja en un orbital de tipo p).
- Valencia principal: 0.
Compara con el resto de gases nobles o con los elementos del periodo 5.