Argonhistorie, struktur, egenskaper, bruker

Han Argon Det er en av de edle gassene i det periodiske bordet og utgjør omtrent 1% av jordens atmosfære. Det er representert av AR Chemical Symbol, et element som har en atommasse lik 40 for sin mest tallrike isotop på jorden (⁴⁰Ar); Andre isotoper er ³⁶AR (det mest tallrike i universet), ³⁸AR og radioisotopen ³⁹Ar.

Hans navn stammer fra det greske ordet 'Argos', som betyr inaktiv, langsom eller ledig, siden komponert den murable brøkdelen av luften som ikke reagerte. Nitrogen og oksygen reagerer på hverandre på varmen fra en elektrisk gnist, og danner nitrogenoksider; Karbondioksid med en grunnleggende NaOH -løsning; Men AR, uten noe.

Fiolett selvlysende nedlasting karakteristisk for ioniserte argonatomer. Kilde: Wikigian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Argon er en fargeløs gass, uten lukt eller smak. Det er en av få gasser som ikke viser noen fargeendring når de kondenserer, og er derfor dens fargeløse væske så vel som gassen; Det samme skjer med det krystallinske faststoffet.

En annen av hovedegenskapene er dets fiolette lysutslipp når den varmes opp i et elektrisk sjokkrør (overlegen bilde).

Selv om det er en inert gass (selv om det ikke er under spesielle forhold), og som også mangler biologisk aktivitet, kan den flytte oksygenet fra luften som forårsaker kvelning. Noen faktorer bruker faktisk dette i deres favør for å drukne flammene ved å fjerne oksygen.

Dets kjemiske treghet favoriserer dens anvendelse som en atmosfære for reaksjoner hvis arter er utsatt for oksygen, vanndamp og nitrogen. Det tilbyr også medium til lagring og metallfabrikker, legeringer eller halvledere.

[TOC]

Historien om oppdagelsen din

I 1785 konkluderte Henry Cavendish, mens han undersøkte luften, kalt "flogistisk luft", med at en del av nitrogenet kan være en inert komponent.

Mer enn et århundre senere, i 1894, oppdaget britiske forskere Lord Rayleigh og Sir William Ramsey at nitrogen fremstilt ved eliminering av oksygen fra atmosfærisk luft var 0,5 % tyngre enn nitrogen oppnådd fra noen forbindelser; For eksempel ammoniakk.

Forskerne mistenkte tilstedeværelsen av en annen gass i den atmosfæriske luften blandet med nitrogen. Da ble det funnet at den gjenværende gassen etter eliminering av nitrogen fra atmosfærisk luft var en inert gass som nå er kjent som argon.

Dette var den første isolerte inerte gassen på jorden; Derav navnet hans, siden Argon betyr lat, inaktiv. I 1868 hadde imidlertid tilstedeværelsen av helium i solen blitt påvist gjennom spektroskopiske studier.

Kan tjene deg: kadmiumhydroksid (CD (OH) 2)

F. Newall og W. N. Hartley observerte i 1882 kringkastingslinjer, muligens tilsvarende Argon, som ikke tilsvarte de som ble presentert av de andre kjente elementene.

Argonstruktur

Argon er en edel gass, og har følgelig orbitalene i det siste helt fulle energinivået; Det vil si at Valencia -laget presenterer åtte elektroner. Økningen i antall elektroner motvirker imidlertid ikke den økende tiltrekningskraften som er utøvd av kjernen; Og derfor er atomene deres den minste av hver periode.

Når det er sagt, kan argonatomer visualiseres som "marmor" med veldig komprimerte elektroniske skyer. Elektroner beveger seg homogent gjennom alle fulle orbitaler, noe som fører til at polarisering er usannsynlig; det vil si at en region har sin opprinnelse med en relativ elektronmangel.

På grunn av dette er spredningskreftene i London spesielt for argon, og polarisering vil bare ha fordel hvis atomradius og/eller atommasse øker. Det er grunnen til at Argon er en gass som kondenserer -186 ºC.

Når man tegner gassen, vil det sees at den. Det kan imidlertid ikke ignoreres at slike klinkekuler kan samhandle godt med andre apolare molekyler; For eksempel CO₂, N₂, Ne, kap₄, Alt til stede i sammensetningen av luften.

Krystaller

Argonatomer begynner å avta når temperaturen synker rundt -186 ºC; Da skjer kondensasjonen. Nå får de intermolekylære kreftene større effektivitet, fordi avstanden mellom atomene er lavere, og gir tid til de få øyeblikkene.

Denne flytende argonen er rotete og det er ukjent hvordan atomene kan ordnes nøyaktig.

Når temperaturen går ytterligere ned, opp til -189 ºC (bare tre grader mindre), begynner argonen å krystallisere i fargeløs is (nedre bilde). Kanskje den termodynamisk isen er mer stabil enn Argon Ice.

Argon Ice smelting. Kilde: Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Svelge. [CC By-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/]]

På denne isen eller Argon -krystallen vedtar atomene en ordnet kubikk -type struktur sentrert på ansikter (FCC). Ved disse temperaturene er slik effekten av deres svake interaksjoner. I tillegg til denne strukturen, kan den også danne sekskantet, mer kompakte krystaller.

Kan tjene deg: koprekking

Sekskantede krystaller blir foretrukket når argon krystalliserer i nærvær av små mengder eller eller₂, N₂ og co. Når de deformerer, lider de en overgang til den kubiske fasen sentrert på ansiktene, den mest stabile strukturen for solid argon.

Elektronisk konfigurasjon

Den elektroniske konfigurasjonen for argon er:

[NE] 3S²3p⁶

Som er det samme for alle isotoper. Merk at Octeto de Valencia er fullført: 2 elektroner i 3S -orbitalen, og 6 i 3P -orbitalen, og legger til 8 elektroner totalt.

Teoretisk og eksperimentelt kan argonen ha sine 3D -orbitaler for å danne kovalente bindinger; Men det kreves høyt trykk for å "tvinge det".

Egenskaper

Fysisk beskrivelse

Det er en fargeløs gass som når den blir utsatt for et elektrisk felt, får en lilatesviolett glans.

Atomvekt

39,79 g/mol

Atomnummer

18

Smeltepunkt

83,81 K (-189.34 ºC, -308,81 ºF)

Kokepunkt

87.302 K (-185.848 ºC, -302.526 ºF)

jeg er

1.784 g/l

Damptetthet

1.38 (med et luftforhold tatt som 1).

Gassløselighet i vann

33,6 cm³/kg. Hvis argonen som veldig kald flytende gass kommer i kontakt med vannet, oppstår en voldsom koking.

Løselighet i organiske væsker

Løselig.

Fusjonsvarme

1,18 kJ/mol

Fordampningsvarme

8,53 kJ/mol

Oktanol/vannpartisjonskoeffisient

Logg P = 0,94

Ioniseringsenergi

Første nivå: 1.520,6 kJ/mol

Andre nivå: 2.665,8 kJ/mol

Tredje nivå: 3.931 kJ/mol

Det vil si de nødvendige energiene for å oppnå kationer mellom AR⁺ og ar³⁺ I en gassfase.

Reaktivitet

Argon er en edel gass, og derfor er reaktiviteten nesten null. Hydrogenfluoridfotolyse i en fast argonmatrise ved en temperatur på 7,5 K (veldig nær absolutt null) produserer argonfluorhydrid, harf.

Det kan kombineres med noen elementer for å stamme et stabilt klassruter med beta-hydrokinon. I tillegg kan det danne forbindelser med sterkt elektromagnetiske elementer, for eksempel O, F og CL.

applikasjoner

De fleste Argon -applikasjoner er basert på det faktum at det å være en inert gass, det kan brukes til å etablere et miljø for å utvikle et sett med industrielle aktiviteter.

Industriister

-Argon brukes til å skape et miljø for sveising i metallbue, og unngå skadelig handling som kan produsere tilstedeværelsen av oksygen og nitrogen. Det brukes også som et dekningsmiddel i foredling av metaller som titan og zirkonium.

-De glødende lyspærene er vanligvis fylt med argon, for å gi beskyttelse til deres filamenter og forlenge levetiden. Det brukes også i lysstoffrør som ligner på neon; Men de avgir et blå-fiolett lys.

Kan tjene deg: Le Châtelier -prinsippet

-Den brukes i rustfritt stål -dekarbrasjonsprosess og som drivgass i aerosoler.

-Det brukes i ioniseringskameraer og partikkelteller.

-Også i bruk av forskjellige elementer for doping av halvledere.

-Det gjør det mulig å skape en atmosfære for vekst av silisium- og Germanio -krystaller, til stor bruk innen elektronikkfeltet.

-Den lave termiske konduktiviteten er gunstig å bruke som isolator mellom glassarkene til noen vinduer.

-Det brukes til å bevare mat og andre materialer som er utsatt for emballasje, siden det beskytter dem mot oksygen og fuktighet som kan utøve en skadelig effekt på innholdet i emballasjen.

Leger

-Argon brukes i cryocirugia for fjerning av kreftvev. I dette tilfellet oppfører Argon seg som en kryogen væske.

-Det brukes i lasermedisinsk utstyr for å korrigere flere okulære defekter, for eksempel: blødninger i blodkar, retinal løsrivelse, glaukom og makuladegenerasjon.

I laboratorieutstyr

-Argon brukes i blandinger med helium og neon i Geiger radioaktivitetstellere.

-Det brukes som draggass i gasskromatografi.

-Spredte materialene som dekker prøven utsatt for skanning av elektronisk mikroskopi.

Hvor befinner det seg?

Argon er en del av den atmosfæriske luften, og utgjør omtrent 1% av den atmosfæriske massen. Atmosfæren er den viktigste industrielle kilden for isolering av denne gassen. Det er isolert ved den fraksjonerte kryogene destillasjonsprosedyren.

På den annen side, i kosmos, genererer stjernene enorme mengder argon under kjernefusjonen av silisiumet. Det kan også være lokalisert i atmosfærene til andre planeter, som Venus og Mars.

Referanser

1. Barrett c.S., Meyer l. (1965) Krystallstrukturene til Argon og dens legeringer. I: Dount J.G., Edwards d.ENTEN., Milford f.J., Yaqub m. (Eds) Fysikk med lav temperatur LT9. Springer, Boston, MA.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (21. mars 2019). 10 Argon -fakta - AR eller atomnummer 18. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
3. Todd Helmestine. (31. mai 2015). Argon -fakta. Gjenopprettet fra: Sciententes.org
4. Li, x. et al. (2015). Stabil litium argonforbindelser under høyt trykk. Sci. Rep. 5, 16675; Doi: 10.1038/SREP16675.
5. Royal Society of Chemistry. (2019). Periodebord: Argon. Gjenopprettet fra: RSC.org
6. Dr. Doug Stewart. (2019). Argon Element Facts. Chemicool. Gjenopprettet fra: Chemicool.com
7. Cubbon Katherine. (22. juli 2015). Kjemi av Argon (z = 18). Kjemi librettexts. Gjenopprettet fra: Chem.Librettexts.org
8. Wikipedia. (2019). Argon. Hentet fra: i.Wikipedia.org
9. Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon. (2019). Argon. PubChem -database. CID = 23968. Gjenopprettet fra: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov