Por que só os metais nobres ocorrem livres na natureza e por que os gases nobres são os elementos menos reativos?
Passo 1
Resumindo: a questão pertence à química inorgânica e pede para entendermos por que apenas os metais nobres aparecem na forma elementar (livre) na natureza e por que os gases nobres são os elementos menos reativos. Para responder isso, precisamos discutir reatividade em função da configuração eletrônica, dos potenciais de oxidação/redução e das energias de ionização.
Passo 2
Metais nobres (por exemplo o ouro, a platina, a prata) têm configuração eletrônica com subníveis d completos ou quase completos e apresentam altos potenciais de redução padrão. Isso significa que, energeticamente, eles não “gostam” de perder elétrons para formar íons positivos e reagir com oxigênio, água ou ácidos. Em outras palavras, a energia exigida para oxidá-los (tirar elétrons) é muito alta.
Como resultado dessa alta resistência à oxidação, esses metais praticamente não formam compostos estáveis com os elementos mais abundantes (oxigênio, enxofre, cloro etc.). Consequentemente, permanecem na forma elementar, ou “livres”, quando encontrados em depósitos minerais.
Como resultado dessa alta resistência à oxidação, esses metais praticamente não formam compostos estáveis com os elementos mais abundantes (oxigênio, enxofre, cloro etc.). Consequentemente, permanecem na forma elementar, ou “livres”, quando encontrados em depósitos minerais.
Passo 3
Gases nobres (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio) têm suas camadas eletrônicas de valência completamente preenchidas (configuração n
n
, exceto hélio que é
). Uma camada completa é um arranjo de mínima energia e máxima estabilidade, de modo que não há tendência a ganhar ou perder elétrons.
Devido à sua configuração saturada, os gases nobres têm elevadas energias de ionização e baixíssima afinidade eletrônica: custa muita energia para remover um elétron e não compensa para agregar elétrons. Isso faz deles os elementos intrinsecamente mais inertes, quase sem formar compostos sob condições normais.
Devido à sua configuração saturada, os gases nobres têm elevadas energias de ionização e baixíssima afinidade eletrônica: custa muita energia para remover um elétron e não compensa para agregar elétrons. Isso faz deles os elementos intrinsecamente mais inertes, quase sem formar compostos sob condições normais.
Resposta
Apenas os metais nobres ocorrem livres porque seu potencial de oxidação é muito alto, tornando-os resistentes a reações de perda de elétrons (oxidação). Já os gases nobres são os menos reativos porque sua camada de valência está completa, conferindo-lhes extrema estabilidade e elevadas energias de ionização.