Datos y usos del xenón – Número atómico 54 Símbolo del elemento Xe

El xenón es el elemento químico con número atómico 54 y símbolo de elemento Xe. El elemento es un gas noble, por lo que es inerte, incoloro, inodoro, insípido y no tóxico. El xenón es más conocido por su uso en lámparas de alta potencia. A continuación, una recopilación de datos interesantes sobre el xenón, junto con la historia de su descubrimiento, usos y fuentes.

Hechos sobre el elemento xenón

Nombre: Xenón
Número atómico: 54
Símbolo del elemento: Xe
Aspecto: Gas incoloro
Grupo: Grupo 18 (gas noble)
Período: Período 5
Bloque: bloque p
Familia del elemento: Gas noble
Masa atómica: 131.293(6)
Configuración de los electrones: 4d10 5s2 5p6
Electrones por capa: 2, 8, 18, 18, 8
Descubrimiento: William Ramsay y Morris Travers (1898)
Origen del nombre: Griego xenos, que significa extraño

Historia del descubrimiento

El químico escocés William Ramsay y el químico inglés Morris Travers aislaron y descubrieron el xenón en septiembre de 1898. Ya habían descubierto los gases nobles criptón y neón, utilizando una máquina de aire líquido que les había regalado el industrial Ludwig Mond. Obtuvieron el xenón evaporando aire licuado y examinando el residuo. Cuando colocaron el gas en un tubo de vacío, observaron su impresionante brillo azul. Ramsay propuso el nombre del nuevo elemento, de la palabra griega «xenos», que significa «extraño». Ramsay describió el xenón como un extraño en la muestra de aire licuado.

Isótopos del xenón

El xenón natural consta de siete isótopos estables: Xe-126, Xe-128, Xe-129, Xe-130, Xe-131, Xe-132 y Xe-134. Aunque el Xe-126 y el Xe-134 sufren teóricamente una desintegración beta doble, nunca se ha observado. Se han descrito más de 40 isótopos radiactivos. El radioisótopo más longevo es el Xe-124, que tiene una vida media de 1,8 × 1022 años.

Función biológica y toxicidad

El xenón elemental no es tóxico y no tiene ninguna función biológica. Sin embargo, el xenón es soluble en la sangre y atraviesa la barrera hematoencefálica, actuando como anestésico. Es posible ser asfixiado por el xenón, ya que es más pesado que el oxígeno, aunque es posible respirar una mezcla de xenón y oxígeno. Los compuestos de xenón, especialmente los compuestos de oxígeno-xenón, pueden ser tóxicos y explosivos.

Fuentes de xenón

El xenón es un gas raro en la atmósfera terrestre, presente en una concentración de aproximadamente 1 parte por 11,5 millones (0,087 partes por millón). Aunque es raro, la mejor fuente del elemento es la extracción del aire líquido. El xenón también se encuentra en la atmósfera marciana en aproximadamente la misma concentración. El elemento se ha encontrado en el Sol, en meteoritos y en Júpiter. Durante mucho tiempo, los científicos pensaron que la atmósfera era la única fuente de xenón en la Tierra, pero la concentración en el aire no coincidía con la cantidad prevista para el planeta. Los investigadores descubrieron que el gas es emitido por algunos manantiales minerales, por lo que el xenón también existe dentro de la Tierra. Es posible que el llamado «xenón perdido» se encuentre en el núcleo de la Tierra, posiblemente unido al hierro y al níquel.

Usos del xenón

El xenón se utiliza en las lámparas de descarga de gas, incluidos los flashes de fotografía, los faros de los automóviles, las luces estroboscópicas y las lámparas bactericidas (porque el espectro incluye un fuerte componente ultravioleta). Se utiliza en las lámparas de proyectos cinematográficos y en las linternas de alta gama porque su espectro se aproxima al de la luz solar natural. Se utiliza en sistemas de visión nocturna por su emisión en el infrarrojo cercano. Una mezcla de xenón y neón es un componente de las pantallas de plasma.

El primer láser excimer utilizaba un dímero de xenón (Xe2). El xenón es un elemento popular para varios tipos de láser.

En medicina, el xenón es un anestésico general, neuroprotector y cardioprotector. Se utiliza en el dopaje deportivo para aumentar la producción de glóbulos rojos y el rendimiento. El isótopo Xe-133 se utiliza en la tomografía computarizada por emisión de fotón único, mientras que el Xe-129 se utiliza como agente de contraste para la imagen por resonancia magnética (IRM). Los láseres de excímero de cloruro de xenón se utilizan para algunos procedimientos de dermatología.

El xenón también se utiliza en la resonancia magnética nuclear (RMN) para ayudar a la caracterización de superficies. Se utiliza en cámaras de burbujas, calorímetros y como propulsor de iones.

Compuestos de xenón

Los gases nobles son relativamente inertes, pero forman algunos compuestos. El hexafluoroplatinato de xenón fue el primer compuesto de gas noble sintetizado. Se conocen más de 80 compuestos de xenón, incluyendo cloruros, fluoruros, óxidos, nitratos y complejos metálicos.

Datos físicos

Densidad (a STP): 5,894 g/L
Punto de fusión: 161,40 K (-111,75 °C, -169.15 °F)
Punto de ebullición: 165,051 K (-108,099 °C, -162,578 °F)

Punto triple: 161,405 K, 81,77 kPa
Punto crítico: 289,733 K, 5,842 MPa
Estado a 20ºC: gas
Calor de fusión: 2,27 kJ/mol
Calor de vaporización: 12,64 kJ/mol
Capacidad calorífica polar: 21,01 J/(mol-K)

Conductividad térmica: 5.65×10-3 W/(m-K)
Estructura del cristal: cúbico centrado en la cara (fcc)
Ordenamiento magnético: diamagnético

Datos atómicos

Radio covalente: 140±9 pm
Radio Van der Waals: 216 pm
Electronegatividad: Escala de Pauling: 2,6
Primera energía de ionización: 1170,4 kJ/mol
Segunda energía de ionización: 046,4 kJ/mol
Tercera energía de ionización: 3099,4 kJ/mol
Estados de oxidación comunes: Normalmente 0, pero puede ser +1, +2, +4, +6, +8

Hechos divertidos sobre el xenón

• Debido a que el xenón es más denso que el aire, puede utilizarse para producir una voz que suene profunda (lo contrario del helio). Sin embargo, no se utiliza a menudo para este propósito porque el xenón es un anestésico.
• De forma similar, si se llena un globo con gas xenón, se hundirá hasta el suelo.
• Mientras que el gas, el líquido y el sólido de xenón son incoloros, existe un estado sólido metálico del elemento que es de color azul cielo.
• La fisión nuclear (como la del reactor de Fukushima) puede producir el radioisótopo yodo-135. El yodo-135 sufre una desintegración beta para producir el radioisótopo xenón-135.
• Bartlett, Neil (2003). «Los gases nobles». Chemical & Engineering News. American Chemical Society. 81 (36): 32-34. doi:1021/cen-v081n036.p032
• Brock, David S.; Schrobilgen (2011). «Síntesis del óxido faltante del xenón, XeO2, y sus implicaciones para el xenón faltante en la Tierra». J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16, 6265-6269. doi:10.1021/ja110618g
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9.
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