Xenônio (Xe)

Principais propriedades

O xenônio é um gás monoatômico incolor e inodoro, o mais denso dos gases nobres não radioativos. Sob descarga elétrica emite uma luz branco-azulada de espectro contínuo e muito próximo da luz solar, o que o distingue dos demais gases usados em iluminação.

Apesar da camada eletrônica completa, seus elétrons externos estão suficientemente afastados do núcleo para serem cedidos a parceiros muito eletronegativos. Por isso o xenônio forma uma família de compostos com flúor e oxigênio, alguns deles sólidos estáveis em condições normais, o que derrubou a ideia de que gases nobres seriam quimicamente inertes.

Ocorrência na natureza

É o mais escasso dos gases nobres estáveis presentes no ar, com uma fração da ordem de nove centésimos de parte por milhão em volume. Toda a oferta terrestre vem da atmosfera, já que o elemento não se acumula em minerais. Isótopos de xenônio produzidos por fissão em rochas antigas são usados por geoquímicos para reconstruir a história primitiva do planeta.

Processo de obtenção

O xenônio é um subproduto raro da destilação fracionada do ar liquefeito, recolhido nas frações mais pesadas depois da separação de oxigênio, nitrogênio, argônio e criptônio. O rendimento é ínfimo em relação ao volume de ar processado, o que faz do elemento um dos gases industriais mais caros.

Aplicações

Lâmpadas de arco de xenônio produzem luz branca de alta intensidade em projetores de cinema, faróis automotivos, simuladores solares e iluminação cirúrgica, e o gás é também o meio de descarga dos flashes fotográficos. Na exploração espacial, propulsores iônicos ionizam e aceleram xenônio para gerar empuxo contínuo e eficiente em sondas interplanetárias e satélites. O elemento serve ainda de anestésico geral em alguns países, de meio detector em experimentos de física de partículas e de gás hiperpolarizado em exames de imagem pulmonar.

Riscos e precauções

O xenônio não é tóxico nem inflamável, mas desloca o oxigênio e pode causar asfixia em ambientes confinados, sem qualquer sinal de alerta. Em pressões elevadas produz efeito narcótico, motivo pelo qual seu uso anestésico ocorre exclusivamente em ambiente hospitalar com monitoramento contínuo. Cilindros pressurizados e lâmpadas de arco, que operam sob pressão interna alta, demandam procedimentos técnicos próprios, a ficha de informações de segurança e a atuação de profissionais habilitados.

História da descoberta

William Ramsay e Morris Travers isolaram o xenônio em 1898, ao analisar por espectroscopia as últimas frações remanescentes do ar liquefeito, depois de identificarem criptônio e neônio no mesmo programa de trabalho. Em 1962, Neil Bartlett obteve o primeiro composto de um gás nobre a partir do xenônio, resultado que reescreveu um capítulo inteiro dos livros de química.

Origem do nome

Do grego xenon, estranho ou estrangeiro, escolhido por Ramsay para expressar a singularidade do gás encontrado em quantidade tão pequena entre os componentes do ar.

Isótopos relevantes

¹³²Xe, ¹²⁹Xe, ¹³¹Xe, ¹³⁴Xe e ¹³⁶Xe são os mais abundantes, em proporções relativamente próximas.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• A demonstração de que o xenônio forma compostos, em 1962, encerrou a crença de que os gases nobres seriam incapazes de reagir.
• Sondas espaciais movidas a propulsão iônica carregam xenônio como propelente por causa da alta massa atômica e da facilidade de ionização.
• Um isótopo de xenônio formado em reatores nucleares absorve nêutrons com eficiência excepcional e influencia diretamente a operação das usinas.