Os gases nobres são elementos químicos que formam a família do grupo 18 (grupo 0 ou VIIIA nas tabelas mais antigas); especificamente são os elementos: hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio. O termo “gás nobre” vem do fato que, do ponto de vista humano, nobre é aquele que geralmente evita as pessoas comuns, do mesmo modo, a característica destes gases é de não combinarem com os demais elementos. Estes gases têm uma baixa reatividade e são também conhecidos por serem gases inertes (porém, como já foi comprovado, não se pode dizer totalmente inertes visto que, em condições especiais de temperatura e pressão, consegue-se alguns compostos, isto é, alguns podem participar de reações químicas). De um modo geral, os gases nobres tem uma relativa dificuldade de combinação com outros átomos porque são pouco reativos. Embora existam em quantidades consideráveis, ocorrem na natureza como constituintes menos abundantes da atmosfera terrestre e não foram logo descobertos devido à baixa reatividade que possuem. A primeira evidência da existência dos gases nobres foi através da descoberta da existência do hélio no sol, feita por análise espectrográfica da luz solar. Os gases nobres apresentam forças de atração interatômicas muito fracas, daí apresentarem baixos pontos de fusão e ebulição. Por isso, são gasosos nas condições normais, mesmo aqueles que apresentam átomos mais pesados. Todos os elementos da família dos gases nobres apresentam uma particularidade que lhes confere uma excepcional estabilidade química, a última camada completa com 8 elétrons (exceto o hélio, com 2 elétrons), ou seja, os orbitais dos níveis de energia exteriores completos com elétrons. Por isto, estes gases são considerados praticamente inertes e se encontram naturalmente sob forma de átomos isolados, não formando facilmente compostos químicos (durante uma época, os químicos, de modo geral, acreditavam que os gases nobres seriam incapazes de formar compostos químicos normais). Em 1962, o químico inglês, Neil Bartlett, trabalhando na Universidade de Columbia, Inglaterra, teve o sucesso na preparação do primeiro verdadeiro composto de um gás nobre, reagiu o xenônio com o flúor produzindo compostos. À medida que os átomos dos gases nobres crescem na extensão da série tornam-se ligeiramente mais reativos. Portanto, como características gerais, os átomos dos gases nobres, apresentam camadas de valência completamente preenchidas; o hélio tem uma configuração eletrônica 1s2, e cada um dos outros gases nobres tem uma configuração eletrônica mais externa s2 p6 (octeto). Os gases nobres existem como moléculas monoatômicas; estes apresentam pontos de ebulição e calores de vaporização baixos; mostra ainda que tanto os pontos de ebulição como os calores de vaporização aumentam regularmente à medida que aumentam os seus números atômicos. O aumento regular do ponto de ebulição, do calor de vaporização e da solubilidade em água quando se desce, na família, desde o hélio até o xenônio, pode ser relacionado com o aumento das dimensões das suas moléculas (átomos). As propriedades químicas dos gases nobres como, em geral, de todos os elementos, podem ser explicadas com fundamento nas configurações eletrônicas. Hélio, elemento químico de símbolo He, apresenta número atômico 2 (dois). Sua massa atômica é de aproximadamente 4.002 (u). À temperatura ambiente, o hélio encontra-se no estado gasoso. Apesar da sua configuração eletrônica ser 1s2, o hélio não figura na tabela periódica junto com o hidrogênio no bloco s, está colocado no grupo 18 (VIII A ou 0) do bloco p, já que apresenta nível de energia completo, apresentando as propriedades de um gás nobre. É o segundo elemento mais abundante do universo atrás apenas do hidrogênio. Presente em mínimas quantidades no ar atmosférico, os átomos de hélio são muito leve e atinge facilmente a atmosfera tendendo a se perder, porém constitui em torno de 20% da matéria das estrelas, como o sol, em cujo processo de fusão nuclear desempenha um importante papel. Existente, também, em crosta terrestre encontrado como produto de desintegração de diversos minerais radioativos, como o urânio. Além de estar presente em certas acumulações comerciais de gás natural como nos Estados Unidos, de onde provém a maioria do hélio comercial, associado ao gás metano. Nas Condições Normais de Temperatura e Pressão o hélio é um gás monoatômico e incolor, tornando-se líquido somente em condições extremas (de alta pressão e baixa temperatura). O hélio tem o menor ponto de evaporação de todos os elementos químicos, e só pode ser solidificado sob pressões muito grandes. Tem o ponto de solidificação mais baixo de todos os elementos químicos, sendo o único líquido que não pode solidificar-se baixando a temperatura, já que permanece no estado líquido no zero absoluto à pressão normal. O hélio é mais leve que o ar, isto é, a densidade do hélio é menor que a densidade do ar, diferenciando-se do hidrogênio por não ser inflamável. Por este motivo, e por ser um gás inerte, é utilizado em enchimento de dirigíveis e balões com fins recreativos, publicitários, reconhecimento de terrenos, filmagens aéreas e para investigações das condições atmosféricas. Além das citadas o hélio tem outras aplicações, como, por exemplo, na mistura hélio-oxigênio é usada para mergulhos a grande profundidade, já que é inerte e menos solúvel no sangue que o nitrogênio e se difunde mais depressa, reduzindo o tempo necessário para a descompressão. Devido ao seu baixo ponto de liquefação e evaporação, ainda, pode ser utilizado no processo de refrigerante a temperaturas extremadamente baixas. Neônio, elemento químico de símbolo Ne, número atómico 10 (dez) e peso atômico de aproximadamente: 20.183 (u), sendo considerado o segundo gás nobre mais leve. Descoberto pelos químicos britânicos William Ramsay e Morris Travers em 1898. É um gás nobre incolor, presente em pequena quantidade no ar atmosférico, porém muito abundante no universo, que proporciona um tom arroxeado característico à luz das lâmpadas fluorescentes nas quais o gás é empregado. O Neônio ao ser atravessado por uma corrente elétrica sob baixas pressões emite uma luz brilhante, que dá luminosidade as conhecidas lâmpadas fluorescentes. O tom roxo-alaranjado da luz emitida pelos tubos de néon é usado profusamente para a fabricação de indicadores (letreiros) publicitários luminosos. Também recebem a denominação de tubos de néon outros de cores distintas que, na realidade, contêm gases diferentes. Junto com o hélio é empregado para a obtenção de um tipo de laser (hélio-neônio). Quando misturado ao seu vizinho Argônio, dá origem a válvulas para raios-X. Aplicado, também, em composição de lâmpadas pequenas de sinalização usadas em aparelhos elétricos e eletrônicos. Ainda se torna muito útil em laboratórios na forma de detector de íons e nos sensores ultra-sensíveis de infravermelho como líquido criogênico. Argônio, elemento químico de símbolo Ar, número atómico 18 e massa atómica aproximadamente: 40 (u). Encontrado no estado gasoso em temperatura ambiente. Encontra-se em mínimas quantidades no ar atmosférico. Foi descoberto em 1894 pelos ingleses William Ramsay e Lord Rayleigh. É o terceiro elemento da classe dos gases nobres, incolor como eles, constituindo cerca de 1% do ar atmosférico. É empregado como gás de enchimento em lâmpadas incandescentes, já que não reage com o material do filamento, mesmo em altos níveis de temperatura e pressão, com isso prolonga-se a vida útil da lâmpada. Emprega-se também na substituição do néon, nas lâmpadas fluorescentes, quando se deseja uma coloração verde azulada ao invés do roxo do néon. No âmbito industrial e científico, é empregado universalmente na recriação de atmosferas inertes (não reagentes) em processo de fusão de materiais que, as altas temperaturas, oxidar-se-iam pelo ar, evitando, assim, reações químicas indesejadas em vários tipos de operações. Como, por exemplo, soldagem e fabricação de titânio (elemento químico reativo). Em mergulhos profissionais, é empregado para inflar trajes (Roupas Secas), por ser inerte e principalmente por sua pequena conductibilidade térmica, proporcionando um isolamento térmico necessário para realizar longas imersões em determinadas profundidades. O laser de árgon também tem utilidade médicas em odontologia e oftalmologia. Criptônio, elemento químico de símbolo Kr, de número atómico 36 e de massa atómica igual a 83,8 u. À temperatura ambiente, encontra-se no estado gasoso. Descoberto em 1898 por William Ramsay e Morris Travers em resíduos da evaporação do ar líquido. Sua principal aplicação é para a fabricação de lâmpadas incandescentes e fluorescentes. É um gás nobre incolor, de muito pequena reactividade, caracterizado por um espectro de linhas verde e vermelha-alaranjada muito brilhante. É um dos produtos da fissão nuclear do urânio. Aplicado, isolado ou misturado com néon e árgon: em lâmpadas fluorescentes; em sistemas de iluminação de aeroportos, já que o alcance da luz vermelha emitida é maior que a comum inclusive em condições climatológicas adversas; e nas lâmpadas incandescentes de filamento de tungsténio de projectores cinematográficos. O laser de crípton é usado em medicina para cirurgia da retina do olho. Também é usado flash fotográficos para fotografias de alta velocidade, e detecção de fugas em depósitos selados. Xenônio, elemento químico de símbolo Xe, de número atômico 54 e de massa atómica igual a 131,3 u. À temperatura ambiente, o xenônio encontra-se no estado gasoso. 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. Num tubo cheio de gás, o xenônio emite um bonito brilho azul quando excitado com uma descarga elétrica. O 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. Também utiliza-se o xenônio em algumas iluminações urbanas. Radônio, elemento químico de símbolo Rn e de número atómico igual a 86 com massa atómica de aproximadamente 222 (u). À temperatura ambiente, o radônio encontra-se no estado gasoso. Foi descoberto por Owens e Ernest Rutherford em 1899. Na forma gasosa é incolor (na forma sólida tem cor avermelhada). O radônio tem sido aplicado como fonte de radiação em canceroterapia, oferecendo algumas vantagens sobre o rádio. Utiliza-se também como indicador radioativo para a detecção de fugas de gases e na medida da velocidade de escoamento de fluidos. Também é utilizado em sismógrafos e como fonte de neutrões.