La nueva química de los gases nobles

 La nueva química de los gases nobles
Yuri Hueda Tanabe
Están en el aire que respiramos, pero por su escasa reactividad nadie
sospechó de la existencia de los gases que ahora llamamos nobles,
hasta finales del siglo XIX, cuando William Ramsay los descubrió a partir
de experimentos con nitrógeno atmosférico. Aunque representan apenas
alrededor del 1% de la atmósfera terrestre, se les han encontrado
muchas aplicaciones, algunas tan familiares como los globos llenos de
helio y los anuncios de neón, y otras muy sofisticadas en los
espectrómetros de masas y escáneres de tomografía axial
computarizada que emplean xenón.
Los átomos de los seis elementos de este grupo tienen completa su capa
electrónica más externa, con 2 electrones el helio y 8 el resto. La gran
estabilidad de esta configuración electrónica explica su reticencia a
reaccionar con otros átomos, por lo que durante mucho tiempo se creyó
que eran completamente inertes. Sin embargo, Linus Pauling sugirió en
1933 que los gases nobles más pesados sí podían reaccionar y formar
enlaces químicos ya que en ellos la distancia entre la capa externa y el
núcleo es mayor que en los ligeros por lo que la estabilidad de esta capa
electrónica externa en los pesados, no es tan alta. Esta hipótesis no se
comprobó experimentalmente hasta 1962, cuando N. Bartlett preparó el
primer compuesto con un gas noble: el hexafluoroplatinato de xenón,
Xe+[PtF6] -. Después de éste se obtuvieron varios compuestos más con
xenón y algunos cuantos con kriptón y radón, lo cual llevó a abandonar
el adjetivo de inertes y preferir el de nobles. En los últimos años, la
química de estos gases se ha desarrollado rápidamente en varias
direcciones.
En Finlandia, M. Räsanen y sus colaboradores obtuvieron en años
recientes moléculas del tipo HGnY, donde Gn es un gas noble y Y un
grupo electronegativo como OH- o F-. La importancia de su trabajo es
que descubrieron varios enlaces químicos nuevos con gases nobles,
como Xe-H, Xe-I, Xe-Br, Xe-S, Kr-H, Ar-H y Ar-F. Un logro
particularmente importante fue la obtención, en 1998, de HArF, el
primer compuesto químico con argón, uno de los gases nobles ligeros.
Entre los retos actuales se cuenta la preparación de compuestos
estables con los otros dos gases nobles ligeros, helio y neón.
Por otro lado, en 2002, químicos de las universidades de Ohio y Virginia
obtuvieron accidentalmente un compuesto de uranio y argón al estar
trabajando con la molécula de CUO en argón sólido. Estaban interesados
en la interacción entre el uranio y el monóxido de carbono (el argón era
simplemente para formar una ?jaula? protectora alrededor de las
moléculas de CUO a baja temperatura) pero, para su sorpresa, los
resultados indicaron que los átomos de uranio formaban enlaces
químicos con los del argón. Desviados de su objetivo original, siguieron
esta inesperada línea de investigación y obtuvieron también compuestos
de uranio con xenón y kriptón. Ahora investigan la posibilidad de formar
enlaces entre gases nobles y otros metales a bajas temperaturas.
Uno de los resultados más recientes es la obtención de compuestos
orgánicos de gases nobles dada a conocer en marzo de este año. A
partir de cálculos teóricos, R.B. Gerber, de la Universidad Hebrea de
Jerusalén, predijo la existencia de una nueva familia de compuestos del
tipo HGnY, donde Y es un hidrocarburo y, sobre esa base, Räsanen, en
Helsinki y V. Feldman, en Moscú, se abocaron a su obtención en el
laboratorio hasta que lo consiguieron.
La visión que tenemos ahora de los gases nobles es muy distinta de la
de principios del siglo pasado; de ser considerados inertes, estos gases
se han convertido en elementos cuya química ha despertado un gran
interés, tanto desde el punto de vista teórico ?estudio de la naturaleza
de los enlaces, elucidación de los mecanismos de formación de los
compuestos, predicción de sus propiedades? como de sus aplicaciones
en diversos campos, como la industria, la medicina o la agricultura, en
los que se espera la creación de compuestos con bajos efectos
fisiológicos negativos o contaminantes.
Bibliografía:
Li, J., B.E. Bursten, et al, 2002, ?Noble gas-actinide compounds:
Complexation of the CUO molecule by Ar, Kr, and Xe atoms in noble gas
matrices?, Science 295, 22 de marzo, pp. 2242-2245.
Ligas:
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/03/050323115810.htmhttp
://www.weizmann.ac.il/ICS/booklet/18/pdf/gerber.pdf