O gás das lâmpadas estroboscópicas e da propulsão espacial

O xenônio é um elemento químico de símbolo Xe, número atômico 54 e massa atômica 131,3 u. É um gás nobre incolor, inodoro e relativamente pesado, presente na atmosfera terrestre em concentrações muito baixas.

Embora geralmente apresente baixa reatividade química, o xenônio pode formar compostos, como o hexafluoroplatinato de xenônio, o primeiro composto a ser sintetizado a partir de um gás nobre, em 1962.

O xenônio não desempenha papel biológico. Em sua forma elementar, não é tóxico; entretanto, muitos de seus compostos apresentam elevada toxicidade, devido ao forte caráter oxidante.

De ocorrência natural, o xenônio é constituído por nove isótopos estáveis. Além disso, existem mais de 40 isótopos instáveis, que passam por decaimento radioativo.

As proporções isotópicas do xenônio constituem uma ferramenta importante para o estudo da formação do Sistema Solar. Em 1960, o físico John Reynolds identificou, em certos meteoritos, uma anomalia isotópica caracterizada por uma superabundância de xenônio-129. Ele concluiu que esse fenômeno era resultado do decaimento radioativo do iodo-129. Considerando que a meia-vida do iodo-129 é de aproximadamente 16 milhões de anos, concluiu-se que esses meteoritos se formaram nas fases iniciais do Sistema Solar.

Usos

Embora o xenônio seja raro e apresente elevado custo de extração da atmosfera terrestre, ele possui diversas aplicações comerciais e tecnológicas.

As lâmpadas de xenônio são utilizadas em flashes eletrônicos de alta velocidade na fotografia, em lâmpadas de bronzeamento artificial, em lâmpadas bactericidas usadas no preparo e processamento de alimentos e em lâmpadas estroboscópicas.

Outra aplicação do xenônio é como anestésico, embora seu uso seja limitado pelo alto custo. Ainda na área médica, o xenônio também está relacionado às emissões gama do radioisótopo xenônio-133, utilizadas na obtenção de imagens do coração, dos pulmões e do cérebro em exames de diagnóstico por imagem, como a tomografia computadorizada.

Na área espacial, o xenônio é amplamente utilizado como propelente em sistemas de propulsão iônica de naves espaciais. Essa aplicação se deve ao seu baixo potencial de ionização em relação ao peso atômico, à possibilidade de armazenamento na forma líquida e à facilidade de conversão para o estado gasoso, necessárias ao funcionamento dos motores. O propelente de xenônio é utilizado em satélites para mantê-los em órbita e também em naves espaciais. Seu uso teve início na década de 1970 em motores de satélites, sendo posteriormente adotado na sonda europeia Smart-1 e nos três motores da NASA do projeto Dawn Spacecraft.

Ocorrência

Considerado um gás traço na atmosfera terrestre, o xenônio ocorre em concentração de aproximadamente 0,087 ± 0,001 partes por milhão (ppm). Também pode ser encontrado em gases emitidos por determinadas fontes minerais.

O xenônio também é relativamente raro na atmosfera do Sol, em asteroides e em cometas. A atmosfera de Marte apresenta concentração semelhante à da Terra: 0,08 ppm. Entretanto, Marte possui uma proporção relativamente maior do isótopo xenônio-129 em comparação com a Terra e o Sol. Como este isótopo é produzido por decaimento radioativo, essa diferença isotópica pode indicar que Marte perdeu a maior parte de sua atmosfera primordial, possivelmente nos 100 milhões de anos após a sua formação.

E, ao contrário de outros planetas e asteroides, Júpiter apresenta elevada abundância de xenônio em sua atmosfera, fato considerado incomum: o gás é cerca de 2,6 vezes mais abundante em Júpiter do que no Sol. A origem dessa abundância ainda não é plenamente explicada.

Alguns isótopos radioativos do xenônio, como o xenônio-133 e o xenônio-135, são produzidos por irradiação de nêutrons ou por processos de fissão nuclear em reatores.

Devido à sua baixa abundância natural, o xenônio é significativamente mais caro do que os gases nobres mais leves.

Comercialmente, o xenônio é obtido como um subproduto do processo de separação do ar em oxigênio e nitrogênio. Por meio de sucessivas etapas de destilação fracionada, o oxigênio líquido pode ser enriquecido com uma mistura contendo entre 0,1 e 0,2% de criptônio e xenônio, a qual é posteriormente separada por adsorção em sílica gel ou por destilação criogênica.

Descobertas em série

O xenônio foi descoberto na Inglaterra pelos químicos britânicos William Ramsay e Morris Travers em 1898, pouco depois da descoberta dos elementos criptônio e neônio. O gás foi isolado a partir do resíduo resultante da evaporação de componentes do ar líquido.

Ramsay propôs o nome xenônio, derivado da palavra grega xenos, que significa “estranho” ou “estrangeiro”. Em 1902, Ramsay estimou que a proporção do xenônio na atmosfera da Terra era de aproximadamente 1 parte em 20 milhões.

Na década de 1930, o engenheiro Harold Edgerton iniciou pesquisas sobre a tecnologia da luz estroboscópica aplicada à fotografia de alta velocidade, o que o levou à invenção da lâmpada flash de xenônio, na qual a luz é produzida por uma breve descarga elétrica em um tubo preenchido com esse gás.

Os estudos sobre o uso do xenônio como anestésico tiveram início nas décadas de 1930 e 1940, conduzidos por Albert Behnke Jr. e J. H. Lawrence. O xenônio foi utilizado como anestésico cirúrgico pela primeira vez em 1951, por Stuart C. Cullen.

Em 1960, o físico John H. Reynolds descobriu que alguns meteoritos apresentavam uma anomalia isotópica caracterizada por uma superabundância de xenônio-129. Ele concluiu que esse fenômeno resultava do decaimento radioativo do iodo-129. Considerando que a meia-vida do iodo-129 é de aproximadamente 16 milhões de anos, demonstrou-se que esses meteoritos se formaram nas fases iniciais do Sistema Solar, uma vez que o isótopo iodo-129 provavelmente foi produzido antes ou durante os primeiros estágios de sua formação.

Por muito tempo o xenônio e os demais gases nobres foram considerados quimicamente inertes e incapazes de formar compostos, devido à elevada estabilidade de suas estruturas eletrônicas. No entanto, em 1962, o químico Neil Bartlett, então professor na Universidade de Columbia Britânica, no Canadá, demonstrou que o gás hexafluoreto de platina (PtF₆) era um poderoso agente oxidante capaz de oxidar o oxigênio molecular (O₂), formando o hexafluoroplatinato de dioxigenila (O₂⁺[PtF₆]⁻). A partir dessa descoberta, diversos compostos de xenônio e de outros gases nobres passaram a ser sintetizados e identificados.

A descoberta de Bartlett foi reconhecida como um dos marcos históricos da química em 2006, por iniciativa das academias canadense e norte-americana de química.

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Referências

Xenon. Disponível em chemeurope.com/en/encyclopedia/Xenon.html. acesso em 18/09/2025.

Xenon. Disponível em https://periodic-table.rsc.org/element/54/xenon. Acesso em 18/09/2025.

Xenon. Disponível em https://periodic.lanl.gov/54.shtml. Acesso em 18/09/2025.

Nil Bartlett and the Reactive Noble Gases. Disponível em https://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/whatischemistry/landmarks/bartlettnoblegases/neil-bartlett-reactive-noble-gases-commemorative-booklet.pdf. Acesso em 24/09/2025.

ATKINS, P. W. Shriver & Atkins química inorgânica. BOOKMAN, 2008.

EMSLEY, J. Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, Nova York, 2ª edição, 2011.

HAYNES, W. M., ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 97ª edição, versão da Internet de 2015, acessado em maio de 2025.

NATIONAL CENTER FOR BIOTECHNOLOGY INFORMATION (NCBI). Xenon. PubChem Element Summary. Bethesda: National Institutes of Health, 2026. Disponível em: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Xenon. Acesso em: 29 jan. 2026.29 jan. 2026.

NIST – NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY. Xenon. NIST Chemistry WebBook. Disponível em: https://webbook.nist.gov/cgi/inchi/InChI=1S/Xe. Acesso em:

Texto produzido pela jornalista Mari Menda, da Gerência de Relações Institucionais do CRQ-SP,
e revisado pela Profa. Dra. Márcia Guekezian, Coordenadora do curso de
Engenharia Química da Faculdade de São Bernardo do Campo – FASB