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¿Existe una especie química menos reactiva?

Como profano en química, he disfrutado leyendo " ¿Por qué no $\ce{H2O}$ ¿Quemar? ", pero me suscitó otra pregunta. Una de las respuestas era que $\ce{H2O}$ puede quemar en presencia de un oxidante más fuerte como el flúor, por lo que quemar compuestos estables es sólo cuestión de utilizar un oxidante más fuerte.

¿O no? ¿Existe una especie química, o un "compuesto menos reactivo" que, una vez fabricado, sea difícil o imposible de transformar químicamente en otra cosa? Un agujero negro químico, por así decirlo.

¿Cambia la respuesta anterior si permitimos temperaturas y presiones elevadas frente a restringirnos a temperaturas y presiones más o menos estándar?

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Jörg W Mittag Puntos 1171

Creo que se puede argumentar a favor del helio o del neón, el más noble de los gases nobles. Son los dos elementos no reactivos prototípicos. Son los dos únicos elementos estables de los que aún no se han aislado compuestos más complejos (es decir, distintos de los propios átomos), a cualquier temperatura. El argón, un elemento ligeramente más reactivo, admite la formación de compuestos como hidrofluoruro de argón ( $\ce{HArF}$ ). Este compuesto sólo es estable hasta $\mathrm{17\ K}$ Si se calienta más, los frágiles enlaces se ven superados por colisiones térmicas aleatorias que rompen el compuesto y lo convierten en $\ce{Ar}$ y $\ce{HF}$ .

Elegir cuál de los dos es menos reactivo es un poco más difícil. Un análisis ingenuo de las tendencias periódicas apuntaría al helio como el más inerte, pero estudios computacionales más detallados sugieren que, al menos en algunos casos, el neón puede ser menos reactivo. Por ejemplo el compuesto extremadamente ácido de Lewis monóxido de berilio ( $\ce{BeO}$ ) puede potencialmente formar un compuesto aislable, aunque muy débilmente ligado, con el helio, $\ce{HeBeO}$ pero no se cree que el neón forme el análogo $\ce{NeBeO}$ . $\ce{HHeF}$ también puede ser apenas estable, mientras que $\ce{HNeF}$ no se cree que se forme. Todavía no se ha observado ninguno de ellos en el laboratorio, pero sin duda se está investigando cómo hacer que el helio y el neón formen compuestos aislables.

Dicho esto puede conseguir que el helio y el neón reaccionen, si eliminamos el requisito de que el producto debe ser aislado (es decir, "meter en una botella"). Especies químicas como $\ce{He2^+}$ , $\ce{Ne2^+}$ y $\ce{HeNe^+}$ se conocen desde hace tiempo por experimentos de espectrometría de masas, pero no pueden aislarse porque para ello sería necesaria la presencia de un ion negativo de contrapeso, que reaccionaría inmediatamente con el ion positivo y provocaría la descomposición con liberación del gas noble. También se puede más especie reactiva en química, el catión hidrógeno ( $\ce{H^+}$ ). El helio y el neón reaccionan fácilmente con $\ce{H^+}$ para formar $\ce{HeH+}$ y $\ce{NeH+}$ como muestra las afinidades protónicas exotérmicas de $\ce{He}$ y $\ce{Ne}$ . De nuevo, estas partículas compuestas no pueden aislarse, ya que se encuentran entre los ácidos de Brønsted-Lowry más fuertes que existen, y protonarán cualquier cosa con la que entren en contacto para liberar el átomo de gas noble neutro. Algunos otros posibles iones de gas noble relevantes no aislables son $\ce{FHeO^{-}}$ , $\ce{HeCCH+}$ y $\ce{PbHe15^{2+}}$ (!), entre otros.

Edición: Olvidé mencionar que hay algunos otros casos en los que el helio o el neón se unen a otros átomos. Excitando uno de los electrones del átomo, es posible conseguir que se una a otro, formando un enlace. excimer o exciplex. Véase, por ejemplo, el excimer de dihelio $\mathrm{He_2^{*}}$ . Se trata de una especie efímera que, sin embargo, no puede aislarse, ya que en cuestión de microsegundos libera un fotón y se desexcita, separándose rápidamente en los dos átomos libres.

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asksol Puntos 9574

Si quiere limitar la respuesta a "compuestos", sugeriría el hexafluoruro de azufre y el gas nitrógeno como dos de las moléculas pequeñas menos reactivas. Algunas cerámicas de alta temperatura también podrían serlo, aunque en realidad no son moléculas pequeñas. Interesante pregunta. - Lo que plantea otra pregunta: ¿cómo se cuantifica lo poco reactivo que es un compuesto?

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