Аргон элемент: Аргон: применение, получение, история

alexxlab | 14.01.1976 | 0 | Разное

Содержание

Аргон

Аргон
Атомный номер 18
Внешний вид простого вещества инертный газ без цвета, вкуса и запаха
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
39,948 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома  ? (71)[1]пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
1519,6(15,75) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Ne] 3s2 3p6
Химические свойства
Ковалентный радиус 106 пм
Радиус иона 154 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
0,0
Электродный потенциал 0
Степени окисления 0
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при -186 °C) 1,40 г/см³
Молярная теплоёмкость 20,79[2]Дж/(K·моль)
Теплопроводность 0,0177 Вт/(м·K)
Температура плавления 83,8 K
Теплота плавления n/a кДж/моль
Температура кипения 87,3 K
Теплота испарения 6,52 кДж/моль
Молярный объём 24,2 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая гранецентрированая
Параметры решётки 5,260 Å
Отношение c/a
Температура Дебая 85 K
Ar 18
39,948
[Ne]3s23p6
Аргон

Аргон — элемент главной подгруппы восьмой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 18. Обозначается символом Ar (лат. Argon). Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон (CAS-номер: 7440–37–1) — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

История

Схема атома аргона

История открытия аргона начинается в 1785 году, когда английский физик и химик Генри Кавендиш, изучая состав воздуха, решил установить, весь ли азот воздуха окисляется. С помощью электрофорной машины в течение многих недель он подвергал воздействию электрического разряда смесь воздуха с кислородом в U-образных трубках, в результате чего в них образовывались все новые порции бурых окислов азота, которые исследователь периодически растворял в щёлочи. Через некоторое время образование окислов прекращалось, но, после связывания оставшегося кислорода, оставался газовый пузырь, объём которого не уменьшался при длительном воздействии электрических разрядов в присутствии кислорода. Кавендиш оценил объём оставшегося газового пузыря в 1/120 от первоначального объёма воздуха[4][5]. Разгадать загадку пузыря Кавендиш не смог, поэтому прекратил свое исследование, и даже не опубликовал его результатов. Только спустя много лет английский физик Джеймс Максвелл собрал и опубликовал неизданные рукописи и лабораторные записки Кавендиша.

 

Дальнейшая история открытия аргона связана с именем Рэлея, который несколько лет посвятил исследованиям плотности газов, особенно азота. Оказалось, что литр азота, полученного из воздуха, весил больше литра «химического» азота (полученного путём разложения какого-либо азотистого соединения, например, закиси азота, окиси азота, аммиака, мочевины или селитры) на 1,6 мг (вес первого был равен 1,2521, а второго 1,2505 г). Эта разница была не так уж мала, чтобы можно было её отнести на счет ошибки опыта. К тому же она постоянно повторялась независимо от источника получения химического азота

 

Не придя к разгадке, осенью 1892 года Рэлей в журнале «Nature» опубликовал письмо к учёным, с просьбой дать объяснение тому факту, что в зависимости от способа выделения азота он получал разные величины плотности. Письмо прочли многие учёные, однако никто не был в состоянии ответить на поставленный в нём вопрос.

 

У известного уже в то время английского химика Уильяма Рамзая также не было готового ответа, но он предложил Рэлею свое сотрудничество. Интуиция побудила Рамзая предположить, что азот воздуха содержит примеси неизвестного и более тяжелого газа, а Дьюар обратил внимание Рэлея на описание старинных опытов Кавендиша (которые уже были к этому времени опубликованы)

 

Пытаясь выделить из воздуха скрытую составную часть, каждый из учёных пошел своим путём. Рэлей повторил опыт Кавендиша в увеличенном масштабе и на более высоком техническом уровне. Трансформатор под напряжением 6000 вольт посылал в 50-литровый колокол, заполненный азотом, сноп электрических искр. Специальная турбина создавала в колоколе фонтан брызг раствора щёлочи, поглощающих окислы азота и примесь углекислоты. Оставшийся газ Рэлей высушил, и пропустил через фарфоровую трубку с нагретыми медными опилками, задерживающими остатки кислорода. Опыт длился несколько дней

 

Рамзай воспользовался открытой им способностью нагретого металлического магния поглощать азот, образуя твёрдый нитрид магния. Многократно пропускал он несколько литров азота через собранный им прибор. Через 10 дней объём газа перестал уменьшаться, следовательно, весь азот оказался связанным. Одновременно путём соединения с медью был удален кислород, присутствовавший в качестве примеси к азоту. Этим способом Рамзаю в первом же опыте удалось выделить около 100 см³ нового газа.

 

Итак, был открыт новый элемент. Стало известно, что он тяжелее азота почти в полтора раза и составляет 1/80 часть объёма воздуха. Рамзай при помощи акустических измерений нашёл, что молекула нового газа состоит из одного атома — до этого подобные газы в устойчивом состоянии не встречались. Отсюда следовал очень важный вывод — раз молекула одноатомна, то, очевидно, новый газ представляет собой не сложное химическое соединение, а простое вещество.

 

Много времени затратили Рамзай и Рэлей на изучение его реакционной способности по отношению ко многим химически активным веществам. Но, как и следовало ожидать, пришли к выводу: их газ совершенно недеятелен. Это было ошеломляюще — до той поры не было известно ни одного настолько инертного вещества.

 

Большую роль в изучении нового газа сыграл спектральный анализ. Спектр выделенного из воздуха газа с его характерными оранжевыми, синими и зелёными линиями резко отличался от спектров уже известных газов. Уильям Крукс, один из виднейших спектроскопистов того времени, насчитал в его спектре почти 200 линий. Уровень развития спектрального анализа на то время не дал возможности определить, одному или нескольким элементам принадлежал наблюдаемый спектр. Несколько лет спустя выяснилось, что Рамзай и Рэлей держали в своих руках не одного незнакомца, а нескольких — целую плеяду инертных газов.

 

7 августа 1894 года в Оксфорде, на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей, было сделано сообщение об открытии нового элемента, который был назван аргоном. В своём докладе Рэлей утверждал, что в каждом кубическом метре воздуха присутствует около 15 г открытого газа (1,288 вес. %). Слишком невероятен был тот факт, что несколько поколений ученых не заметили составной части воздуха, да еще и в количестве целого процента! В считанные дни десятки естествоиспытателей из разных стран проверили опыты Рамзая и Рэлея. Сомнений не оставалось: воздух содержит аргон.

 

Через 10 лет, в 1904 году, Рэлей за исследования плотностей наиболее распространнённых газов и открытие аргона получает Нобелевскую премию по физике, а Рамзай за открытие в атмосфере различных инертных газов — Нобелевскую премию по химии.

Происхождение названия

По предложению доктора Медана (председателя заседания, на котором был сделан доклад об открытии) Рэлей и Рамзай дали новому газу имя «аргон» (от греч. αργός — ленивый, медленный, неактивный). Это название подчеркивало важнейшее свойство элемента — его химическую неактивность.

Распространённость

Во Вселенной

Содержание аргона в мировой материи оценивается приблизительно в 0,02 % по массе.

Аргон (вместе с неоном) наблюдается на некоторых звездах и в планетарных туманностях. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные отношения.

Земная кора

Аргон — третий по содержанию после азота и кислорода компонент воздуха, его среднестатистическое содержание в атмосфере Земли составляет 0,934 % по объему и 1,288 % по массе, его запасы в атмосфере оцениваются в 4·1014 т. Аргон — самый распространённый инертный газ в земной атмосфере, в 1 м³ воздуха содержится 9,34 л аргона (для сравнения: в том же объеме воздуха содержится 18,2 см³ неона, 5,2 см³ гелия, 1,1 см³ криптона, 0,09 см³ ксенона).

Содержание аргона в литосфере — 4·10-6 % по массе. В каждом литре морской воды растворено 0,3 см³ аргона, в пресной воде его содержится 5,5·10-5 — 9,7·10-5 %. Его содержание в Мировом океане оценивается в 7,5·1011 т, а в изверженных породах земной оболочки — 16,5·1011 т.

Определение

Качественно аргон обнаруживают с помощью эмиссионного спектрального анализа, основные характеристические линии — 434,80 и 811,53 нм. При количественном определении сопутствующие газы (O2, N2, H2, CO2) связываются специфичными реагентами (Ca, Cu, MnO, CuO, NaOH) или отделяются с помощью поглотителей (например, водных растворов органических и неорганических сульфатов). Отделение от других инертных газов основано на различной адсорбируемости их активным углём. Используются методы анализа, основанные на измерении различных физических свойств (плотности, теплопроводности и др.), а также масс-спектрометрические и хроматографические методы анализа.

Физические свойства

Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) −185,9 °C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота). В 100 мл воды при 20 °C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде.

Химические свойства

Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбужденные электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Есть основания считать, что исключительно нестойкое соединение Hg—Ar, образующееся в электрическом разряде, — это подлинно химическое (валентное) соединение. Не исключено, что будут получены другие валентные соединения аргона с фтором и кислородом, которые тоже должны быть крайне неустойчивыми. Например, при электрическом возбуждении смеси аргона и хлора возможна газофазная реакция с образованием ArCl.

Также со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристаллической решётке молекулами вещества-хозяина.

Соединение CU(Ar)O получено из соединения урана с углеродом и кислородом CUO. Вероятно существование соединений со связями Ar-Si и Ar-C: FArSiF3 и FArCCH.

Изотопы

Аргон представлен в земной атмосфере тремя стабильными изотопами: 36Ar (0,337 %), 38Ar (0,063 %), 40Ar (99,600 %). Почти вся масса тяжёлого изотопа 40Ar возникла на Земле в результате распада радиоактивного изотопа калия 40K (содержание этого изотопа в изверженных породах в среднем составляет 3,1 г/т). Распад радиоактивного калия идёт по двум направлениям одновременно:

Первый процесс (обычный β-распад) протекает в 88 % случаев и ведет к возникновению стабильного изотопа кальция. Во втором процессе, где участвуют 12 % атомов, происходит электронный захват, в результате чего образуется тяжёлый изотоп аргона. Одна тонна калия, содержащегося в горных породах или водах, в течение года генерирует приблизительно 3100 атомов аргона. Таким образом, в минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

 

Вероятные источники происхождения изотопов 36Ar и 38Ar — неустойчивые продукты спонтанного деления тяжёлых ядер, а также реакции захвата нейтронов и альфа-частиц ядрами лёгких элементов, содержащихся в урано-ториевых минералах.

 

Подавляющая часть космического аргона состоит из изотопов 36Ar и 38Ar. Это вызвано тем обстоятельством, что калий распространён в космосе примерно в 50 000 раз меньше, чем аргон (на Земле калий преобладает над аргоном в 660 раз). Примечателен произведенный геохимиками подсчёт: вычтя из аргона земной атмосферы радиогенный 40Ar, они получили изотопный состав, очень близкий к составу космического аргона.

Получение

В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот. При температуре −185,9°C аргон конденсируется, при −189,4°С — кристаллизуется.

Применение

Заполненная аргоном и парами ртути газоразрядная трубка

Применения аргона:

  • в аргоновых лазерах
  • в лампах накаливания и при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов
  • в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов, так и неметаллов
  • в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке
  • в пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа
  • в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения

Биологическая роль

Аргон не играет никакой биологической роли.

Физиологическое действие

Инертные газы обладают физиологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм. Наркотический эффект от вдыхания аргона проявляется только при барометрическом давлении свыше 0,2 МПа..

 

Содержание аргона в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии (в результате кислородного голодания).

Аргон: применение, получение, история

Авторы:

сотрудники компании

Аналитические линии плазмообразующего газа (аргона) на фрагменте спектра образца углеродистой низколегированной стали

Аргон – элемент с атомной массой 39,944 и порядковым номером 18. Принадлежит к 8-ой группе главной подгруппы таблицы Менделеева, относится к благородным инертным одноатомным газам. Не обладает ни запахом, ни цветом, ни вкусом. Негорючий и невзрывоопасный.

История открытия Аргона

Впервые неизвестный до этого газ, при химических и физических экспериментах, обнаружил в 1785 году Генри Кавендиш — английский физик и химик. Но он не смог разгадать загадку и прекратил исследования. Позднее на записи Кавендиша обратил внимание Джеймс Максвелл.

И лишь спустя более ста лет, в 1894 году, химик Уильям Рамзай и физик Джон Уильям Стретт (Лорд Рэлей) сделали доклад об открытии нового элемента, который, за свою химическую неактивность, назвали аргоном. Это случилось в Оксфорде на собрании Британской ассоциации естествоиспытателей, физиков и химиков. Название нового газа произошло от греческого слова ἀργός, что в переводе означает — неактивный, медленный.

Спустя еще 10 лет, эти ученые получили Нобелевские премии за исследования газов, открытие аргона и других инертных газов в атмосфере.

Получение Аргона

Аргон — наиболее распространенный в воздухе инертный газ. В 1 м3 содержится примерно 0,09 см3 ксенона, 1,1 см3 криптона, 5,2 см3 гелия, 18,2 см3 неона, 9000 см3 аргона.

В атмосфере Земли аргон занимает третье место. На первом – азот, на втором - кислород. В процентном отношении это примерно 0,93% по объёму или 1.3% по массе. По этой причине он является самым легкодоступным и недорогим инертным газом.

Получение и промышленное производство этого газа происходит как выделение сопутствующего газа при добыче азота и кислорода из атмосферного воздуха. Наиболее простой метод — это глубокое охлаждение и ректификация с последующей доочисткой от примесей.

Кроме того, аргон получают при производстве аммиака. Доочистку аргона осуществляют по технологии гидрирования с платиновым катализатором или адсорбционным методом с использованием молекулярных сит или активного угля.

Применение Аргона

Основными потребителями аргона являются:

Металлургия. Применение аргона в современных технологических процессах выплавки стали — продувка расплава в ковше. Эта операция выполняет несколько функций: охлаждение металла, ускорение плавления вводимых в ковш лигатур и раскислителей, гомогенизация металла по химическому составу и температуре, очищение от неметаллических включений, образующихся от раскисляющих и легирующих добавок, углеродное раскисление металла и его обезуглероживание, удаление водорода и азота, ускорение десульфурации (удаление серы из расплава), вдувание раскисляющих и легирующих порошкообразных добавок.

В металлургии высококачественных сплавов аргон используется для защиты расплава от контакта с воздухом во время выплавки и разливки. Высокотемпературная обработка титана и его сплавов требует защитной аргоновой атмосферы. Незаменим аргон и в технологиях обработки таких редких металлов как цирконий, вольфрам, тантал, ниобий, бериллий, гафний и др.

Металлообрабатывающая промышленность. Основное использование аргона — создание защитной завесы при электродуговой (АРДЭС), контактной и лазерной сварке, термообработке. Аргон — плазмообразующий газ в установках сварки и резки активных, редких металлов, сплавов на их основе, например, алюминиевых и магниевых, нержавеющих, хромоникелевых, жаропрочных сплавов и легированных сталей.

Радиоэлектронная промышленность. Здесь аргон незаменим для создания инертной среды в установках плазменного напыления, заполнение колб электрических и люминесцентных ламп, электровакуумных приборов, газосветной рекламы. Например, сине-голубое свечение получается при заполнении трубок аргоном с парами ртути.

Пищевая промышленность. Благодаря своей химической нейтральности, аргон широко используют как пропеллтен («выталкивающий» газ) в аэрозольных упаковках, антифламинг (вещество снижающее образование пены) и «упаковочный» газ в пищевой промышленности.

Спектральный анализ и метрология. В данной сфере аргон наиболее часто используется как газ-носитель, инертная среда и плазмообразующий газ в контрольно-измерительных приборах, а также при производстве поверочных газовых смесей (ПГС) для различных газоанализаторов.

В данной сфере применения чистота аргона имеет ключевое значение. Даже при минимальных отклонениях качества аргона от соответствующих ГОСТов и ТУ, регламентированных для использования в конкретных приборах, изменяются условия работы и анализа, что приводит к серьезным искажениям результатов измерений, нарушению работоспособности оборудования, снижению качества продукции, снижению ресурса фильтров и, как следствие, серьезным экономическим убыткам.

Для предотвращения вышеописанного, могут использоваться специализированные фильтры, а также установки доочистки аргона (инертных газов) лабораторного или промышленного назначения.

Так как наша компания занимается разработкой и производством спектрометров, применение аргона в этих приборах мы решили рассмотреть более подробно. Ниже в статье этому будет посвящена отдельная глава.

Прочие сферы применения. Огнетушительные установки, заполнение стеклопакетов и поддув сухих гидрокостюмов водолазов для лучшей теплоизоляции, в медицине — очистка разрезов при хирургическом вмешательстве, в химической промышленности — инертная среда для нестабильных на воздухе соединений, а так же в прочих областях промышленности.

Продолжение >

химический элемент Аргон Argon — "Химическая продукция"

Что такое

Аргон, argon, характеристики, свойства

Аргон — это химический элемент Ar элемент 18-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы VIII группы) третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 18. Обозначается символом Ar (лат. Argon). Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

Аргон класс химических элементов

Элемент Ar — относится к группе, классу хим элементов (…)

Элемент Ar свойство химического элемента Аргон Argon

Основные характеристики и свойства элемента Ar…, его параметры.

формула химического элемента Аргон Argon

Химическая формула Аргона:

Атомы Аргон Argon химических элементов

Атомы Argon хим. элемента

Argon Аргон ядро строение

Строение ядра химического элемента Argon — Ar,

История открытия Аргон Argon

Открытие элемента Argon начинается в 1785 году, когда английский физик и химик Генри Кавендиш, изучая состав воздуха, решил установить, весь ли азот воздуха окисляется. В течение многих недель он подвергал воздействию электрического разряда смесь воздуха с кислородом в U-образных трубках, в результате чего в них образовывались всё новые порции бурых оксидов азота, которые исследователь периодически растворял в щёлочи. Через некоторое время образование окислов прекратилось, но после связывания оставшегося кислорода остался пузырёк газа, объём которого не уменьшался при длительном воздействии электрических разрядов в присутствии кислорода. Кавендиш оценил объём оставшегося газового пузыря в 1/120 от первоначального объёма воздуха. Разгадать загадку пузыря Кавендиш не смог, поэтому прекратил своё исследование и даже не опубликовал его результатов. Только спустя много лет английский физик Джеймс Максвелл собрал и опубликовал неизданные рукописи и лабораторные записки Кавендиша.

Дальнейшая история открытия аргона связана с именем Рэлея, который несколько лет посвятил исследованиям плотности газов, особенно азота. Оказалось, что литр азота, полученного из воздуха, весил больше литра «химического» азота (полученного путём разложения какого-либо азотистого соединения, например, закиси азота, окиси азота, аммиака, мочевины или селитры) на 1,6 мг (вес первого был равен 1,2521, а второго — 1,2505 г). Эта разница была не так уж мала, чтобы можно было её отнести на счет ошибки опыта. К тому же она постоянно повторялась независимо от источника получения химического азота.

Не придя к разгадке, осенью 1892 года Рэлей в журнале «Nature» опубликовал письмо к учёным, с просьбой дать объяснение тому факту, что в зависимости от способа выделения азота он получал разные величины плотности. Письмо прочли многие учёные, однако никто не был в состоянии ответить на поставленный в нём вопрос.

У известного уже в то время английского химика Уильяма Рамзая также не было готового ответа, но он предложил Рэлею своё сотрудничество. Интуиция побудила Рамзая предположить, что азот воздуха содержит примеси неизвестного и более тяжёлого газа, а Дьюар обратил внимание Рэлея на описание старинных опытов Кавендиша (которые уже были к этому времени опубликованы).

Пытаясь выделить из воздуха скрытую составную часть, каждый из учёных пошёл своим путём. Рэлей повторил опыт Кавендиша в увеличенном масштабе и на более высоком техническом уровне. Трансформатор под напряжением 6000 вольт посылал в 50-литровый колокол, заполненный азотом, сноп электрических искр. Специальная турбина создавала в колоколе фонтан брызг раствора щёлочи, поглощающих окислы азота и примесь углекислоты. Оставшийся газ Рэлей высушил, и пропустил через фарфоровую трубку с нагретыми медными опилками, задерживающими остатки кислорода. Опыт длился несколько дней.

Рамзай воспользовался открытой им способностью нагретого металлического магния поглощать азот, образуя твёрдый нитрид магния. Многократно пропускал он несколько литров азота через собранный им прибор. Через 10 дней объём газа перестал уменьшаться, следовательно, весь азот оказался связанным. Одновременно путём соединения с медью был удалён кислород, присутствовавший в качестве примеси к азоту. Этим способом Рамзаю в первом же опыте удалось выделить около 100 см³ нового газа.

Итак, был открыт новый элемент. Стало известно, что он тяжелее азота почти в полтора раза и составляет 1/80 часть объёма воздуха. Рамзай при помощи акустических измерений нашёл, что молекула нового газа состоит из одного атома — до этого подобные газы в устойчивом состоянии не встречались. Отсюда следовал очень важный вывод — раз молекула одноатомна, то, очевидно, новый газ представляет собой не сложное химическое соединение, а простое вещество.

Много времени затратили Рамзай и Рэлей на изучение его реакционной способности по отношению ко многим химически активным веществам. Но, как и следовало ожидать, пришли к выводу: их газ совершенно недеятелен. Это было ошеломляюще — до той поры не было известно ни одного настолько инертного вещества.\

Спектральный анализ, спектр известных газов

Большую роль в изучении нового газа сыграл спектральный анализ. Спектр выделенного из воздуха газа с его характерными оранжевыми, синими и зелёными линиями резко отличался от спектров уже известных газов. Уильям Крукс, один из виднейших спектроскопистов того времени, насчитал в его спектре почти 200 линий. Уровень развития спектрального анализа на то время не дал возможности определить, одному или нескольким элементам принадлежал наблюдаемый спектр. Несколько лет спустя выяснилось, что Рамзай и Рэлей держали в своих руках не одного незнакомца, а нескольких — целую плеяду инертных газов.

Сообщение об открытии нового газа аргона

7 августа 1894 года в Оксфорде, на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей, было сделано сообщение об открытии нового элемента, который был назван аргоном. В своём докладе Рэлей утверждал, что в каждом кубическом метре воздуха присутствует около 15 г открытого газа (1,288 вес. %). Слишком невероятен был тот факт, что несколько поколений учёных не заметили составной части воздуха, да ещё и в количестве целого процента! В считанные дни десятки естествоиспытателей из разных стран проверили опыты Рамзая и Рэлея. Сомнений не оставалось: воздух содержит аргон.

Через 10 лет, в 1904 году, Рэлей за исследования плотностей наиболее распространённых газов и открытие аргона получает Нобелевскую премию по физике, а Рамзай за открытие в атмосфере различных инертных газов — Нобелевскую премию по химии

Аргон Argon происхождение названия

Откуда произошло название Argon  — по предложению доктора Медана (председателя заседания, на котором был сделан доклад об открытии) Рэлей и Рамзай дали новому газу имя «аргон» (от др.-греч. ἀργός — ленивый, медленный, неактивный). Это название подчёркивало важнейшее свойство элемента — его химическую неактивность

Распространённость Аргон Argon

Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Ar …

Получение Аргон Argon

Argon — получение элемента

Физические свойства Аргон Argon

Основные свойства Argon — Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) −185,9 °C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота). В 100 мл воды при 20 °C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде. Плотность при нормальных условиях составляет 1,7839 кг/м3

Изотопы Argon Аргон

Наличие и определение изотопов Argon — представлен в земной атмосфере тремя стабильными изотопами: 36Ar (0,337 %), 38Ar (0,063 %), 40Ar (99,600 %). Почти вся масса тяжёлого изотопа 40Ar возникла на Земле в результате распада радиоактивного изотопа калия 40K (содержание этого изотопа в изверженных породах в среднем составляет 3,1 г/т).{{40}}Ar}}+\nu _{e}+\gamma

Первый процесс (обычный β-распад) протекает в 88 % случаев и ведёт к возникновению стабильного изотопа кальция. Во втором процессе, где участвуют 12 % атомов, происходит электронный захват, в результате чего образуется тяжёлый изотоп аргона. Одна тонна калия, содержащегося в горных породах или водах, в течение года генерирует приблизительно 3100 атомов аргона. Таким образом, в минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

Вероятные источники происхождения изотопов 36Ar и 38Ar — неустойчивые продукты спонтанного деления тяжёлых ядер, а также реакции захвата нейтронов и альфа-частиц ядрами лёгких элементов, содержащихся в урано-ториевых минералах.

Подавляющая часть космического аргона состоит из изотопов 36Ar и 38Ar. Это вызвано тем обстоятельством, что калий распространён в космосе примерно в 50 000 раз меньше, чем аргон (на Земле калий преобладает над аргоном в 660 раз). Примечателен произведенный геохимиками подсчёт: вычтя из аргона земной атмосферы радиогенный 40Ar, они получили изотопный состав, очень близкий к составу космического аргона.

Симво
нуклида
Z ( p )N( n )Масса
изотопа( а. е. м. )
Избыток
массы( кэВ )
Период
полураспада (T 1/2 )
Спин и
чётность ядра
Распространённость
в природе(%)
Энергия возбуждения (кэВ)
30 Ar181230,021560(320)#20080(300)#< 20 нс0+
31 Ar181331,012120(220)#11290(210)#14,4(6) мс5/2( + #)
32 Ar181431,9976380(19)−2200,2(18)98(2) мс0+
32 Ar m5600(100)#3400(100)#?5
33 Ar181532,9899257(5)−9384,1(4)173,0(20) мс1/2 +
34 Ar181633,9802712(4)−18377,2(4)845(3) мс0+
35 Ar181734,9752576(8)−23047,4(7)1,775(4) с3/2 +
36 Ar181835,967545106(29)−30231,540(27)стабилен0+0,3365(30)
37 Ar181936,96677632(22)−30947,66(21)35,04(4) дня3/2 +
38 Ar182037,9627324(4)−34714,6(3)стабилен0+0,0632(5)
39 Ar182138,964313(5)−33242(5)269(3) лет7/2
40 Ar182239,9623831225(29)−35039,8960(27)стабилен0+99,6003(30)
41 Ar182340,9645006(4)−33067,5(3)109,61(4) мин7/2
42 Ar182441,963046(6)−34423(6)32,9(11) лет0+
43 Ar182542,965636(6)−32010(5)5,37(6) мин(5/2 )
44 Ar182643,9649240(17)−32673,1(16)11,87(5) мин0+
45 Ar182744,9680400(6)−29770,6(5)21,48(15) с(1,3,5)/2
46 Ar182845,968090(40)−29720(40)8,4(6) с0+
47 Ar182946,972190(110)−25910(100)580(120) мс3/2 #
48 Ar183047,974540(320)#−23720(300)#500# мс0+
49 Ar183148,980520(540)#−18150(500)#170(50) мс3/2 #
50 Ar183249,984430(750)#−14500(700)#85(30) мс0+
51 Ar183350,991630(750)#−7800(700)#60(>200 нс)# мс3/2 #
52 Ar183451,996780(970)#−3000(900)#10# мс0+
53 Ar183553,004940(1070)#4600(1000)#3# мс5/2 #

Ar свойства изотопов Аргон Argon

Химические свойства Аргон Argon

Определение химических свойств Argon —

Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбуждённые электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Есть основания считать, что исключительно нестойкое соединение Hg—Ar, образующееся в электрическом разряде, — это подлинно химическое (валентное) соединение. Не исключено, что будут получены другие валентные соединения аргона с фтором и кислородом, которые тоже должны быть крайне неустойчивыми. Например, при электрическом возбуждении смеси аргона и хлора возможна газофазная реакция с образованием ArCl. Также со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристаллической решётке молекулами вещества-хозяина, например, Ar·6h3O.

Соединение CU(Ar)O получено из соединения урана с углеродом и кислородом CUO[9]. Вероятно существование соединений со связями Ar-Si и Ar-C: FArSiF3 и FArCCH.

Меры предосторожности Аргон Argon

Внимание! Внимательно ознакомьтесь с мерами безопасности при работе с Argon

Стоимость Аргон Argon

Рыночная стоимость Ar, цена Аргон Argon

Примечания

Список примечаний и ссылок на различные материалы про хим. элемент Ar

Аргон: свойства, характеристика, использование

АРГОН, Ar (лат. Argon * а. argon; н. Argon; ф. argon; и. argon), — химический элемент главной подгруппы VIII группы периодической системы Менделеева, относится к инертным газам, атомный номер 18, атомная масса 39,948. Состоит из трёх стабильных изотопов, основной — 40Ar (99,600%). Выделен из воздуха в 1894 английскими учёными Дж. Рэлеем и У. Рамзаем.

Аргон в природе

В природе аргон существует только в свободном виде. При обычных условиях аргон — газ без цвета, запаха и вкуса. Твёрдый аргон кристаллизуется в кубические сингонии. Плотность аргона 1,78 кг/м3, t плавления — 189,3°С, t кипения — 185,9°С, критическое давление 48 МПа, критическая температура — 122,44°С. Первый потенциал ионизации 15,69 эВ. Атомный радиус 0,188 нм (1,88Е).

Свойства аргона

Химические соединения не получены (известны лишь соединения включения). В 1 л дистиллированной воды при нормальных условиях растворяется 51,9 см3 аргона. Образует кристаллогидраты типа Ar • 6Н2О. Весовой кларк в земной коре 4 • 10-4; содержание в атмосфере 0,9325 объёмных % (6,5 • 1016 кг), в изверженных породах 2,2 • 10-5 см3/г, в океанической воде 0,336 см3/л. В мантии продуцировано 5,3• 1019 кг 40Ar, средняя скорость накопления 40Ar в земной коре 2 •107 кг/год.

Из минералов атомы аргона мигрируют по дислокациям в зоны нарушения кристаллической структуры и затем по микротрещинам и порам поступают в пластовые воды, нефтяные и газовые залежи. На измерении отношения содержаний 40Ar/40K в калийсодержащих минералах основан метод определения возраста геологических объектов. Аргоновым методом определяют возрасты изверженных (по слюдам, амфиболам), осадочных (по глауконитам, сильвинам), метаморфизованных пород, для которых также с известным приближением даётся возраст метаморфизма. Разработан активационный метод датирования, основанный на измерении отношения 40Ar/39Ar.

Получение и применение аргона

В промышленности аргон получают в процессе разделения воздуха при глубоком охлаждении. Возможно получение аргона из продувочных газов колонн синтеза аммиака. Отделение аргона от других инертных газов наиболее полно осуществляется газохроматографическим методом.

Аргон используется при термической обработке легко окисляющихся металлов. В защитной атмосфере аргона проводят сварку и резку редких и цветных металлов, плавку титана, вольфрама, циркония и др., выращивают кристаллы полупроводниковых материалов. Радиоактивный изотоп (37Ar) применяют для контроля вентиляционных систем.

№18 Аргон

Таблица
  ^   =>>
v
 


Джон Уильям Стретт (Реллей) (1842-1919), английский физик, лауреат Нобелевской премии 1904 года.

Поделиться в


фото сайта periodictable.ru

На заметку:
Качественная заправка аргоном баллонов в Москве от компании "ГАЗКОМ"

История открытия:

Первый вклад в открытие аргона внес английский физик и химик Генри Кавендиш. Изучая в 1785 году окисление атмосферного азота кислородом под действием электрического разряда, он обнаружил, что остается небольшой объем газа, не подвергающегося окислению. Однако он не нашел объяснения этому факту. В 1892 году английский физик Дж. Рэлей обнаружил небольшое (всего на 0,13%) превышение плотности азота, выделяемого из воздуха, над плотностью азота, получаемого химическим путем. Английский физик У. Рамзаем предположил, что причиной этого может быть примесь еще неизвестного более тяжелого газа и предложил выделить его. Ему и Дж. Рэлею в 1894 году удалось выделить этот газ и спектральным анализом доказать, что это новый химический элемент. Дальнейшие исследования показали полную химическую инертность этого вещества. Благодаря своей химической инертности (а это был первый из открытых инертных газов), новый элемент и получил свое название Аргон (греч. аrgos - неактивный, ленивый).

Нахождение в природе и получение:

В атмосферном воздухе содержится 0,93% аргона по объему (9,34 л в 1м3), его запасы в атмосфере оцениваются в 4·1014 т. Среди других изотопов преобладает aргон-40, постоянно образующийся в ходе ядерной реакции ("электронный захват") из природного изотопа калия: 40K + e = 40Ar + ne
В промышленности аргон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении воздуха на кислород и азот. При температуре -185,9°C аргон конденсируется, при -189,4°С - кристаллизуется.

Физические свойства:

Бесцветный, без запаха газ. Температура кипения аргона (при нормальном давлении) -185,9°C, температура плавления -189,4°C. Плотность при нормальных условиях 1,784 кг/м3. В 100 мл воды при 20°C растворяется около 3,3 мл аргона. в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде. При пропускании электрического разряда через стеклянную трубку, заполненную аргоном, наблюдается сине-голубое свечение.

Химические свойства:

Аргон химически инертен, при обычных условиях химических соединений не образует. Однако со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода "гость", находится в полости, образованной в кристаллической решетке молекулами вещества-хозяина.
При сверхнизких температурах спектральными методами зафиксировано образование некоторых чрезвычайно неустойчивых молекул, содержащих аргон.
Установлено существование так называемых эксимерных молекул, содержащих аргон. На переходах этих молекул из метастабильного состояния в несвязанное генерируется лазерное излучение.

Важнейшие соединения:

Клатрат Ar*6H2O - соединение включения, температура разложения Аr·6Н2О при 101325 Па 42,0°С.

Гидрофторид аргона HArF - первое открытое, и пока единственное известное на 2013 г. химическое соединение аргона с электронейтральной молекулой. Получен при УФ-облучении смеси аргона и фтороводорода при 8K. Нестоек и распадается уже при 17 К на фтороводород и аргон.

CU(Ar)O - образование такого соединение при 3 К предполагается на основании спектральных данных. В этой молекуле уран должен быть связан с тремя другими атомами - углеродом, аргоном и кислородом.

Применение:

Аргон широко используют для создания инертной и защитной атмосферы, прежде всего при термической обработке легко окисляющихся металлов (аргоновая плавка, аргоновая сварка и другие). В атмосфере аргона получают кристаллы полупроводников и многие другие сверхчистые материалы. Аргоном часто заполняют электрические лампочки (для замедления испарения вольфрама со спирали). Это же его свойство используется в аргоновой сварке, которая позволяет соединять алюминиевые и дюралевые детали.

Аргон (в смеси с неоном, парами ртути) применяют для наполнения газоразрядных трубок (сине-голубое свечение), что используется в светящейся рекламе. Также аргон используется в аргоновых лазерах.

В геохронологии по определению соотношения изотопов 40Ar/40К устанавливают возраст минералов.

Мавлянова Н.Х., Жудин С.М.
ТюмГУ, 501 группа, 2013 г.


Источники:
    Аргон /WebElements.narod.ru/ URL: http://webelements.narod.ru/elements/Ar.htm (дата обращения: 8.07.13).
    Аргон (элемент) // Википедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Аргон (дата обращения: 8.07.2013).

118 элементов. Глава 18: ленивый газ и «несуществующие» молекулы

Элемент: аргон (Argon)

Химический символ: Ar

Порядковый номер: 18

Год открытия: 1894

Стандартная атомная масса: 39.792

Температура плавления: 83.81 К

Температура кипения: 87.302 К

Плотность при стандартных условиях 1.784 г/л3

Скорость звука в аргоне: 323 м/с

Число стабильных изотопов: 3

Кристаллическая решётка: гранецентрированная кубическая

Плавящийся и испаряющийся аргоновый лёд

Аргон ученые открывали дважды. Я подробно рассказывал историю открытия аргона в статьях, посвященных двум нобелевским лауреатам – Джону Уильяму Стретту (лорду Рэлею), который ограничился аргоном и премией по физике, и его соавтору сэру Уильяму Рамзаю, который потом продолжил заполнять восьмой столбец таблицы Менделеева и стал единственным человеком, открывшим практически вертикаль (не считая радона).  Но повторим основные моменты.

Итак, первый шаг сделал Генри Кавендиш. Он окислял азот в воздухе электрическим разрядом и обнаружил, что независимо от того, как долго длится разряд, оставалось небольшое количество газа, которое вообще не окислялось.

Генри Кавендиш

Рэлей, который пять лет своей жизни потратил на публикацию забытых трудов Кавендиша, оказался догадливее и  сделал логичный вывод: в азоте, который добыт из атмосферного воздуха, есть примесь другого неизвестного газа или нескольких газов. Стало понятно, как его (или их) добыть: удалять азот из воздуха разрядом и смотреть, что останется. Повторяя утомительные опыты Кавендиша, Рэлей удалял азот окислением с помощью электрического разряда и медленно накапливал неизвестный остаточный газ.

Экспериментальная установка Рэлея, основанная на опытах Кавендиша

19 апреля 1894 года на лекцию Рэлея о проблемах с плотностями газов пришел шотландец Уильям Рамзай. Он подошел после лекции к профессору и предложил скоординировать усилия. Поскольку Рамзай был химиком, ему оказалось проще выделить новый газ в нужных количествах (он воспользовался способностью нагретого магния поглощать азот). 7 августа 1894 года в Оксфорде на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей Рэлей и Рамзай сообщили о поразительном факте, в который ученым того времени было сложно поверить: каждый кубометр воздуха содержит примерно 15 граммов неизвестного газа, который к тому же ни с чем не вступает в реакции. Конечно, можно было бы отрицать, но аргументы были весомее некуда: Уильям Крукс даже снял спектр нового вещества. Сенсация! Председатель заседания, доктор Медан, предложил назвать новый газ аргоном: ἀργός — «не» + «активный».

Лорд Рэлей

Потом Рамзай выяснит, что на самом деле они с Рэлеем открыли не один газ, а смесь инертных газов, и выделит неон, гелий, криптон и ксенон. Но об этом мы уже рассказали, описывая неон. В итоге Рэлей получил Нобелевскую премию по физике 1904 года, а Рамзай – по химии, что, в целом, весьма логично. Кстати, любопытый факт: посмотрите на карикатурный портрет Рамзая из журнала Strand. Ничего не замечаете необычного?  Ученый показывает указкой на группу инертных газов, в который занято уже четыре клетки, но… Только два символа нам знакомы (He и Kr), а аргон и ксенон обозначены буквами А и Х, а не привычными Ar и Xe. Так что и обозначения элементов тоже менялись. А символ Ar появился только в 1957 году.

Карикатура на Рамзан

 

На Земле не так, как в небесах, или как узнать, сколько лет горам

 

Стабильные атомы аргона существуют в виде трех изотопов с атомными массами 36, 38 и 40. И в распределении изотопов в Земле и во Вселенной вообще наблюдается вопиющее несоответствие. Например, на Солнце, согласно руководству Дональда Клейтона Handbook of Isotopes in the Cosmos Hydrogen to Gallium, 84.2% процента аргона – это аргон-36. Давайте теперь посмотрим на атмосферу Земли, где был открыт аргон. : 36Ar (0,337 %), 38Ar (0,063 %), 40Ar (99,600 %). То есть, почти весь аргон на Земле – это аргон-40. В чем же дело? Почему Земля такая «особенная»? «Виновник» этого несоответствия давно уже найден. Он соседствует с аргоном по таблице Менделеева: это радиоактивный изотоп калий-40. Его достаточно много везде (0,0117(1) % в земной коре), где присутствует калий: период полураспада его более миллиарда лет.  Почти 90 процентов атомов калия-40 распадается по бета-распаду с образованием кальция-40, а вот чуть более 10 процентов осуществляют электронный захват и образует аргон-40 (еще в  одной тысячной процента происходит бета-плюс распад с испусканием позитрона, и опять-таки образуется аргон-40).

Не так давно удалось подсчитать, что если вычесть аргон-40, получившийся таким образом, то соотношение изотопов в земном аргоне сравняется со средневселенским.

Однако именно эта ситуация с калием и аргоном, а также тот факт, что весь калий-40 образовался еще до возникновения Земли и с тех пор постепенно распадается, плюс то, что атомы калия попадают почти во все горные породы, позволяет нам датировать эти породы с достаточной точностью. За год одна тонна калия из горных пород «выдает» около 3100 атомов аргона-40, которые, благодаря своим крупным размерам, остаются «запертыми»  в кристаллической решетке. Если подсчитать соотношение атомов калия-40 и аргона-40, можно определить возраст горной породы.

«Несуществующее» соединение и прорыв в электронике

Аргон полностью оправдывает свое название. Этот «ленивый», «недеятельный» элемент категорически отказывается разрывать свою внешнюю восьмиэлектронную оболочку и вступать в химические реакции. Кажется, до сих пор не удалось получить ни одного стабильного при нормальных условиях соединения аргона. Впрочем, попытки получить их предпринимались, и не раз. Так, еще в 1975 году сообщалось о том, что удалось получить соединение аргона с пентакарбонилом вольфрама W(CO)5Ar, однако, «это достижение и сейчас не получило широкого признания». Только в 2000 году Маркку Расанен из Университета Хельсинки опубликовал в Nature статью, которая называлась скромно «Стабильное соединение аргона». В ней сообщалось о создании фторогидрида аргона HArF. Новость об этом открытии возвещала: «Прежде отчужденный аргон был подвергнут свадьбе по принуждению (красивый английский фразеологизм shotgun wedding)». Впрочем, стабильным это соединение, полученное фотолизом фтороводорода на твердой аргоновой матрице, остается только при температурах до 27 градусов. Ну, хоть что-то.

Молекула HArF

Впрочем, есть некоторые данные и о ковалентном взаимодействии аргона. Удивительно, но  Армину Шаегхи из Университета Вены удалось получить данные о ковалентном взаимодействии между благородным газом и благородным металлом. В статьях, опубликованных в Angewandte Chemie и в The Journal of chemical physics предлагаются структуры взаимодействий атомов аргона и тримеров золота-серебра и даже масс-спектры.

Структуры комплексов аргона-золота-серебра (аргон показан зелёным, серебро — серым, золото — жёлтым)

Масс-спектры соединений

Конечно же, аргон образует много ван-дер-ваальсовых молекул и других экзотических соединений в экзотических условиях. Мы упомянем лишь ион аргония ArH+, причем с изотопом аргона-36. Чем он интересен? Да тем, что в 2013 году эту молекулу инертного газа обнаружили спектрально в остатках сверхновой звезды, известных нам как Крабовидная туманность. Конечно же, это открытие было удостоеностатьи в Science. Шутка ли – первая молекула с благородным газом в космосе.

Крабовидная туманность

Однако человек научился использовать нестабильные соединения аргона в своих целях – и благодаря им даже перешагнуть важный технологический барьер.

Но здесь нам понадобится немного истории и немного теории. В 1970 году нобелевский лауреат и один из создателей лазера Николай Басов предложил новый вид этих квантовых генераторов: эксимерные лазеры. Их работа была основана на эксимерах (от слов excited dimer, возбужденный димер). Эксимерные молекулы (в данном случае речь шла изначально о ксеноне) – это очень странная штука. Димер Xeсуществует в возбужденном состоянии атомов и не существует в основном. То есть принцип работы эксимерного лазера приблизительно таков: в объем ксенона, который изначально был рабочим телом такого лазера, подается электрический разряд, который переводит атомы в возбужденное состояние и дает им образовать эксимерные молекулы. Эти молекулы могут отдать свою энергию в виде излучения (которое становится лазерным) и возвращаются в основное состояние, в котором через пикосекунды разваливаются на отдельные атомы.

Николай Басов

Пять лет спустя в США Джордж Харт и Стюарт Сирлес предложили уже сделать хитрее: возбуждать смесь благородных газов с галогенами – например, ксенона с бромом. Образуются возбужденные молекулы галогенидов, например, XeBr, а дальше происходит та же схема – молекула отдает энергию в виде излучения лазера с определенной частотой, возвращается в основное состояние и разваливается на составные части, а затем все повторяется.  Такие молекулы галогенидов по инерции называют эксимерными, хотя пуристы настаивают на терминах эксиплекс (от excited complex) и эксиплексный лазер. Но язык пока сопротивляется.

Так вот, эксимерный/эксиплексный аргон-фторидный лазер оказался очень удачным УФ-лазером с длиной волны в 193 нанометра. Именно благодаря этому типу лазеров технология производства микропроцессоров сумела перейти от 800-нанометровой технологии в 1990 году до  7-нанометровой в 2018-м.

Такие вот эксимерные/эксифлексные применения аргона (эксимерные лазеры бывают и чисто аргоновые). Кстати, аргон-ионные лазеры, использующие в качестве рабочего тела ионизированный аргон, появились еще раньше, в 1964 году его изобрел Уильям Бридж из Hughes Aircraft Company. Сейчас их используют в медицине — они прекрасно приваривают сетчатку при диабетической ретинопатии. Кстати, именно аргоновые лазеры планируют как потенциальный способ подводной коммуникации: для их длины волны морская вода полностью прозрачна.

 

Не только лазеры

Конечно, лазеры – это далеко не единственный способ использования этого инертного газа.

Так, «неоновая» реклама содержала не только неон, но и другие инертные газы, каждый из которых светился в газоразрядной трубке своим цветом. Аргон – не исключение, и его используют так до сих пор.

Менее известно применение аргона, например, в виноделии. Да-да, вкусом многих хороших вин мы обязаны именно аргону, при его помощи часто изолируют поверхность бродящего винного материала от кислорода, который может и сам повлиять на содержащиеся в вине вещества, и повлиять на метаболизм микроорганизмов, трудящихся над созданием напитка.

Вообще, в пищевой промышленности аргон зарегистрирован как пищевая добавка Е938. Но, конечно, не для того, чтобы его применяли в пищу. Здесь используется его инертность, и поэтому аргон разрешен как пропеллант (газ для аэрозольного разбрызгивания из баллончиков) и как упаковочный газ – им заполняется упаковка пищевых продуктов. Впрочем, как говорят специалисты, аргон применяется в таком качестве редко.

Примерно в таком свете используют аргон и в химии: если нужна инертная среда, то бокс, заполненный аргоном – самое то.

Аргоновый бокс

В ампулы с аргоном запаивают и высокореакционные вещества, например — щелочные металлы. Аргоновая упаковка стандартна, например, для цезия.

Кристаллы цезия в аргоне

Безусловно, одно из важнейших применений аргона – это аргоновая сварка. Но сам аргон, конечно же, не сваривает металлы. Если точно называть «аргоновую сварку» по науке, то получится более длинное название «дуговая электросварка с использованием аргона в качестве защитного газа». В этом случае аргоном окутывают место электрической дуги во избежание окисления металлов. Часто используют либо сам аргон, либо его смеси с гелием. Иногда надо, наоборот, сделать так, чтобы металл взаимодейтсвовал с тем или иным газом – с кислородом, но без азота. Тогда производится «сварка с активным газом» с применением смеси кислород+аргон.

1 — горелка, 2 — электрод, 3 — аргон, 4 — место расплава металла, 5 — заготовка, 6, 7 — шов

Применяют аргон и для дыхательных смесей – например, в подготовительных экспериментах к «Марс-500», а WADA в 2014 году даже зачем-то признала вдыхание аргона допингом.

И вот для дыхания аргон может быть опасным – потому, что он тяжелее кислорода. Но, естественно, дело не в том, что вдохнувший аргон человек не сможет его выдохуть, не встав на голову. Опасность – в другом. Если аргон начнет попадать в замкнутое пространство, он начнет скапливаться внизу. Сам по себе аргон не поддерживает дыхания, и тут может случиться та же история, как и с углекислым газом, который «любит» скапливаться на дне колодцев и шахт – попавшему в такое пространство человеку просто будет нечем дышать – воздух будет вверху, а внизу – не поддерживающий дыхание инертный аргон.

Вот такая вот химическая история у «не деятельного» газа – несмотря на его ленивость, и химия кое-какая нашлась, и немалая для человечества польза.

 

Алексей Паевский

Аргон в сварке

Общие сведения

Аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха. Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму и 1,29 % по массе. Аргон — самый распространённый инертный газ в земной атмосфере, в 1 м3 воздуха содержится 9,34 л аргона (для сравнения: в том же объеме воздуха содержится 18,2 см3 неона, 5,2 см3 гелия, 1,1 см3 криптона, 0,09 см3 ксенона). Есть аргон и в воде, до 0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Его среднее содержание в земной коре (кларк) — 0,04 г на тонну, что в 14 раз больше, чем гелия, и в 57 — чем неона. Получается, что на Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы, вместе взятых.

Содержание аргона в мировой материи оценивается приблизительно в 0,02 % по массе. Аргон (вместе с неоном) наблюдается на некоторых звездах и в планетарных туманностях. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные отношения.

 

Физические свойства

Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) -185,9 °C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота). Температура плавления -189,4°С. В 100 мл воды при 20 °C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде.

 

Химические свойства

Название «аргон» (от греч.  — ленивый, медленный, неактивный) - подчеркивает важнейшее свойство элемента — его химическую неактивность.

Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбужденные электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Также со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристаллической решётке молекулами вещества-хозяина.

 

Получение

Получают аргон как побочный продукт при разделении воздуха на кислород и азот. Обычно используют воздухоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления (предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промежуточного конденсатора-испарителя. В конечном счете азот отводится сверху, а кислород – из пространства над конденсатором. Летучесть аргона больше, чем кислорода, но меньше, чем азота. Поэтому аргонную фракцию отбирают в точке, находящейся примерно на трети высоты верхней колонны, и отводят в специальную колонну. Дальше следует очистка «сырого» аргона от кислорода (химическим путем или адсорбцией) и от азота (ректификацией).

Классификация аргона по сортам

Аргон обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны. В зависимости от назначения и содержания этот газ делится на три сорта. Высший сорт аргона (99,99% Ar) используется для сварки, химически активных металлов, циркония, титановых сплавов, молибдена, сплавов на их основе, ответственных конструкций из нержавеющих сталей. Первый сорт аргона (99,98% Ar) применяется для сварки неплавящимся электродом, магния, алюминия, магниевых и алюминиевых сплавов, менее чувствительных к примесям кислорода и азота. Второй сорт аргона (99,95% Ar) используется для сварки нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов и чистого алюминия. Для сварки могут также использоваться смеси аргона с другими газами (кислородом, углекислым газом).

 

Хранение и транспортировка аргона

Хранится и транспортируется аргон в газообразном виде в стальных баллонах под давлением 150 ат, то есть в баллоне находится 6,2 м3 газообразного аргона в пересчете на темературу 20˚С и давление 760 мм рт. ст. Возможна также транспортировка аргона в жидком виде в специальных цистернах или сосудах Дьюара с последующей его газификацией. Эксплуатация баллонов должна проводиться в соответствии с правилами безопасной эксплуатации сосудов, которые работают под давлением.

 

Влияние аргона на человека

При содержании аргона в воздухе свыше 70% на человека будет действовать эффект наркоза. Он тяжелее воздуха и может накапливаться в плохо проветриваемых местах снижая при этом концентрацию кислорода, что может вызвать кислородную недостаточность. При выполнении работ в среде аргона необходимо пользоваться изолирующими приборами и противогазами.

 

10 фактов об аргоне - Ar или атомное число 18

Аргон имеет атомный номер 18 в периодической таблице с символом элемента Ar. Вот коллекция полезных и интересных фактов об элементе аргона.

10 фактов об аргоне

  1. Аргон - это бесцветный благородный газ без запаха и запаха. В отличие от некоторых других газов он остается бесцветным даже в жидком и твердом виде. Он негорючий и нетоксичный. Однако, поскольку аргон на 38% плотнее воздуха, он представляет опасность удушья, поскольку может вытеснять насыщенный кислородом воздух в закрытых помещениях.
  2. Символ элемента для аргона раньше был A. В 1957 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) изменил символ аргона на Ar, а символ менделевия с Mv на Md.
  3. Аргон был первым обнаруженным благородным газом. Генри Кавендиш подозревал существование этого элемента в 1785 году, изучая образцы воздуха. Независимое исследование, проведенное Х. Ф. Ньюоллом и У. Н. Хартли в 1882 году, выявило спектральную линию, которая не могла быть отнесена к какому-либо известному элементу. Элемент был изолирован и официально обнаружен в воздухе лордом Рэли и Уильямом Рамзи в 1894 году.Рэлей и Рамзи удалили азот, кислород, воду и углекислый газ и исследовали оставшийся газ. Хотя в остатке воздуха присутствовали другие элементы, они составляли очень небольшую часть общей массы образца.
  4. Название элемента «аргон» происходит от греческого слова argos , что означает неактивный. Это относится к устойчивости элемента к образованию химических связей. Аргон считается химически инертным при комнатной температуре и давлении.
  5. Большая часть аргона на Земле образуется в результате радиоактивного распада калия-40 на аргон-40.Более 99% аргона на Земле состоит из изотопа Ar-40.
  6. Самый распространенный изотоп аргона во Вселенной - это аргон-36, который образуется, когда звезды с массой примерно в 11 раз больше, чем Солнце, находятся в фазе горения кремния. На этом этапе альфа-частица (ядро гелия) добавляется к ядру кремния-32, чтобы получить серу-34, которая добавляет альфа-частицу, чтобы стать аргоном-36. Некоторое количество аргона-36 добавляет альфа-частицу, чтобы стать кальцием-40. Во Вселенной аргон встречается довольно редко.
  7. Аргон - самый распространенный благородный газ. На его долю приходится около 0,94% атмосферы Земли и около 1,6% марсианской атмосферы. Тонкая атмосфера планеты Меркурий примерно на 70% состоит из аргона. Не считая водяного пара, аргон является третьим по распространенности газом в атмосфере Земли после азота и кислорода. Его получают путем фракционной перегонки жидкого воздуха. Во всех случаях наиболее распространенным изотопом аргона на планетах является Ar-40.
  8. Аргон имеет множество применений. Он содержится в лазере, плазменных шарах, лампочках, ракетном топливе и светящихся трубках.Он используется в качестве защитного газа для сварки, хранения чувствительных химикатов и защиты материалов. Иногда аргон под давлением используется в качестве пропеллента в аэрозольных баллончиках. Радиоизотопное датирование аргоном-39 используется для определения возраста проб грунтовых вод и ледяных кернов. Жидкий аргон используется в криохирургии для разрушения раковых тканей. Лучи аргоновой плазмы и лазерные лучи также используются в медицине. Аргон можно использовать для приготовления дыхательной смеси под названием Argox, чтобы помочь удалить растворенный азот из крови во время декомпрессии, например, при глубоководных погружениях.Жидкий аргон используется в научных экспериментах, включая нейтринные эксперименты и поиск темной материи. Хотя аргон - элемент в большом количестве, его биологические функции неизвестны.
  9. Аргон при возбуждении излучает сине-фиолетовое свечение. Лазеры на аргоне имеют характерное сине-зеленое свечение.
  10. Поскольку атомы благородных газов имеют полную валентную электронную оболочку, они не очень реактивны. Аргон плохо образует соединения. Неизвестны стабильные соединения при комнатной температуре и давлении, хотя фторгидрид аргона (HArF) наблюдался при температурах ниже 17 К.Аргон образует клатраты с водой. Были замечены ионы, такие как ArH + , и комплексы в возбужденном состоянии, такие как ArF. Ученые предсказывают, что стабильные соединения аргона должны существовать, хотя они еще не синтезированы.

Атомные данные аргона

Имя Аргон
Символ Ar
Атомный номер 18
Атомная масса 39.948
Точка плавления 83,81 К (-189,34 ° С, -308,81 ° F)
Точка кипения 87,302 К (-185,848 ° С, -302,526 ° F)
Плотность 1,784 грамма на кубический сантиметр
Фаза газ
Группа элементов благородный газ, группа 18
Период элемента 3
Окислительное число 0
Ориентировочная стоимость 50 центов за 100 грамм
Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
Кристаллическая структура кубическая с гранью (fcc)
Фаза на STP газ
Состояние окисления 0
Электроотрицательность без значения по шкале Полинга

Бонусная аргонная шутка

Почему я не рассказываю анекдоты по химии? Всем доброго аргона!

Источники

  • Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-960563-7.
  • Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
  • Хаммонд К. Р. (2004). "Элементы." Справочник по химии и физике (81-е изд.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  • Вист, Роберт (1984). CRC Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. ISBN 0-8493-0464-4.

Argon - написано экспертами, удобная для пользователя информация об элементах

Химический элемент аргон относится к благородным газам и неметаллам. Он был открыт в 1895 году Уильямом Рамзи и лордом Рэли.

Зона данных

Классификация: Аргон - благородный газ и неметалл
Цвет: бесцветный
Атомный вес: 39.948
Состояние: газ
Температура плавления: -189,3 o С, 83,85 К
Температура кипения: -185,8 o С, 87,3 К
Электронов: 18
Протонов: 18
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 22
Электронные оболочки: 2,8,8
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
Плотность при 20 o C: 0.001784 г / см 3
Показать больше, в том числе: температуры, энергии, окисление, реакции,
соединения, радиусы, проводимости
Атомный объем: 22,4 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированная кубическая в твердом состоянии
Удельная теплоемкость 0,520 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 1,188 кДж моль -1
Теплота распыления 0 кДж моль -1
Теплота испарения 6.447 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 1520,5 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 2665,8 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 3930,8 кДж моль -1
Сродство к электрону
Минимальная степень окисления 0
Мин.общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 0
Макс. общее окисление нет. 0
Электроотрицательность (шкала Полинга)
Объем поляризуемости 1,586 Å 3
Реакция с воздухом нет
Реакция с 15 M HNO 3 нет
Реакция с 6 M HCl нет
Реакция с 6 М NaOH нет
Оксид (ов) нет
Гидрид (ы) нет
Хлорид (ы) нет
Атомный радиус 71 пм (измерено)
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов)
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 1.77 x 10 -2 Вт м -1 K -1
Электропроводность 0 мСм см -1
Температура замерзания / плавления: -189,3 o С, 83,85 К

Твердый аргон при температуре плавления -189,3 o C. Image Ref (8) .

Фиолетовое свечение ионизированного газообразного аргона в разрядной трубке. Изображение: Gianfuffo.

Объем каждого газа в сухой атмосфере Земли в процентах.На практике также присутствует водяной пар. Изображение: Mysid.

Слабая линия от аргона видна в спектре обреченной звезды Eta Carinae. Эта Киля имеет массу более 100 земных солнц. Уильям Рамзи открыл аргон, когда впервые увидел его спектр и понял, что он не соответствует ни одному другому. Изображение: НАСА, ЕКА и команда Hubble SM4 ERO.

Открытие аргона

Доктор Дуг Стюарт

Аргон был первым обнаруженным благородным газом.

Первый намек на его существование дал английский ученый сэр Генри Кавендиш еще в 1785 году.Кавендиш был недоволен тем, что о воздухе было так мало известно. Он был особенно недоволен отсутствием информации о доле воздуха (большей части), не являющейся кислородом. (1)

Он знал, что азот в воздухе может реагировать с кислородом с образованием, в конечном итоге, азотистой кислоты. Он стремился выяснить, можно ли ВЕСЬ воздух, кроме кислорода или углекислого газа, превратить в азотистую кислоту. Если бы это было возможно, он бы знал, что воздух полностью состоит из кислорода, углекислого газа и азота.

Кавендиш использовал электрическую искру в воздухе для реакции кислорода и азота с образованием оксидов азота. Затем он добавил дополнительный кислород, пока весь азот не прореагировал.

Оксиды азота имеют кислую реакцию. Кавендиш использовал водный раствор гидроксида натрия, чтобы удалить их из аппарата. [Это, конечно, также должно было удалить любой присутствующий углекислый газ.] Он удалил оставшийся кислород, используя полисульфиды калия.

Остался небольшой пузырек газа [в основном аргон]. Кавендиш писал, что этот пузырь «составлял не более ста двадцатой части основной массы флостигированного воздуха [азота]. (1) Итак, Кавендиш говорит, что воздух состоит как минимум на 99,3% из азота / кислорода / углекислого газа и не более чем на 0,7% из чего-то другого. Теперь мы знаем, что «что-то еще», аргон, очень инертно; это позволило Кавендишу найти его, но также помешало ему узнать о нем больше. (Гигантские достижения в области спектроскопии, сделанные Густавом Кирхгофом и Робертом Бунзеном, откладываются на 85 лет в будущее.)

Оглядываясь назад, можно сказать, что Кавендиш немного недооценил ту часть воздуха, которая не является кислородом, азотом или углекислым газом.Несмотря на это, он опередил свое время. После его эксперимента прошло более 100 лет, прежде чем ученые снова начали думать, что что-то в воздухе не совсем подходит.

В 1892 году английский физик Джон Уильям Струтт (более известный как лорд Рэлей) объявил, что независимо от того, как он был приготовлен, кислород всегда в 15,882 раза плотнее водорода. На выполнение этой очень точной работы ушло десять лет.

Продолжая работать с большим вниманием к деталям, он обнаружил, что «азот» в воздухе всегда был плотнее примерно на 0.5 процентов, чем азот, полученный из азотных соединений. (2), (3) Как это можно объяснить? В 1893 году он написал в Nature, объявив о проблеме всему миру. Любой ученый, ответивший на этот вызов, действительно имел шанс открыть новый элемент. Никто не сделал!

В апреле 1894 г. Рэлей написал научную статью об азотной проблеме. Как ни странно, Рэлей рассматривал чистый азот, не содержащий аргона, как «аномально легкий азот». Он хранил его в течение восьми месяцев и повторно проверил его, чтобы увидеть, увеличится ли его плотность. (4)

Работа

Рэлея пробудила серьезный интерес шотландского химика Уильяма Рамзи, который уже знал об этой проблеме.

Рэлей и Рамзи проводили дальнейшие эксперименты, поддерживая связь друг с другом относительно их прогресса.

В августе 1894 года Рамзи взял воздух и удалил его компоненты - кислород, углекислый газ и азот. Он удалил азот, прореагировав с магнием. После удаления всех известных газов из воздуха он обнаружил, что оставшийся газ занимает одну восьмидесятую от первоначального объема.Его спектр не соответствовал ни одному известному газу.

Рэлей и Рамзи написали совместную статью в 1895 году, уведомив мир об их открытии. Новый газ ни с чем не вступал бы в реакцию, поэтому они назвали его аргоном от греческого «аргос», что означает бездействующий или ленивый. (5)

В своем обращении к лауреату Нобелевской премии Рэлей сказал: «Аргон нельзя считать редкостью. Большой зал легко может вместить его больший вес, чем может нести человек ». (6) Уильям Рамзи открыл или совместно открыл большинство других благородных газов: гелий, неон, криптон и ксенон.

Он отвечал за добавление целой новой группы в таблицу Менделеева. Радон был единственным благородным газом, который он не обнаружил.

Интересные факты об аргоне

  • Лорд Рэлей сказал: «Аргон нельзя считать редкостью. Большой зал легко может вместить его больший вес, чем может нести человек ». В планетарном масштабе мы можем подсчитать, что атмосфера Земли содержит 65 триллионов метрических тонн аргона. Это более 9 тонн аргона на человека на Земле.
  • До 1957 года химический символ аргона был A.В 1957 году ИЮПАК согласился изменить символ на Ar. Аргон был не единственным элементом, символ которого изменился в 1957 году. ИЮПАК также изменил менделевий с Mv на Md.
  • .
  • Большинство людей знакомы с методом углеродного датирования, который использует распад радиоактивного изотопа углерода-14, чтобы определить возраст вещей, которые когда-то были живыми. Период полураспада углерода-14 составляет около 5730 лет, и этот метод неприменим для материалов возрастом более 60 тысяч лет. Калий-аргонное и аргонно-аргонное датирование позволяет нам датировать породы, которые намного старше этого.Калий-40 распадается на аргон-40 и кальций-40 с периодом полураспада 1,25 миллиарда лет. Отношение калия-40 к аргону-40, захваченному в породе, можно использовать для определения того, сколько времени прошло с момента затвердевания породы. Совсем недавно соотношение аргона-39 к аргону-40 использовалось для точного датирования.
  • Подавляющее большинство аргона на Земле образуется в результате радиоактивного распада калия-40 с образованием стабильного аргона-40. Более 99% аргона Земли составляет аргон-40.
  • Вдали от Земли аргон-36 - самый распространенный изотоп, синтезируемый в фазе горения кремния звезд с массой около 11 или более земных солнц.Во время горения кремния альфа-частица присоединяется к ядру кремния-32, чтобы получить серу-36, которая может добавить еще одну альфа-частицу, чтобы стать аргоном-36, некоторые из которых могут стать кальцием-40 и т. Д.

Экспозиция семьи Homo erectus на Яве. Калий-аргон, затем аргон-аргоновое датирование подтвердило, что Homo erectus присутствовал на Яве 1,8 миллиона лет назад, опровергнув идеи ряда археологов. Анализ вулканической пемзы внутри черепа позволил определить возраст черепа. (7) Изображение Гунавана Картапранаты.

Инфракрасное изображение светящегося аргона, созданного сверхновой Кассиопея А, находящейся на расстоянии 10 000 световых лет в нашей галактике. Изображение НАСА.

Аргоновый лазер (синий), формирующий изображения.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Аргон считается нетоксичным.

Характеристики:

Аргон - благородный газ. Он бесцветен, не имеет запаха и крайне инертен.

Однако он не полностью инертен - фотолиз фтороводорода в твердой матрице аргона при температуре 7,5 кельвин дает фторгидрид аргона, HArF.

Аргон не образует стабильных соединений при комнатной температуре.

Использование аргона

Из-за своей инертности аргон используется в лампах для защиты нити накала и создания инертной атмосферы в непосредственной близости от места сварки.

Он также используется в полупроводниковой промышленности для создания инертной атмосферы для роста кристаллов кремния и германия.

Аргон используется в медицинских лазерах, в офтальмологии, например, для коррекции дефектов глаз, таких как протечка кровеносных сосудов, отслоение сетчатки, глаукома и дегенерация желтого пятна.

Аргон имеет низкую теплопроводность и используется в качестве газа между стеклами в высокоэффективных двойных и тройных стеклопакетах.

Численность и изотопы

Изобилие земной коры: 3,5 частей на миллион по весу, 1,8 частей на миллион по молям

Изобилие солнечной системы: 0.01 весовой процент, 3,3 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 0,5 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: $ за 100 г

Источник: Аргон образуется при радиоактивном распаде 40 K, естественным образом присутствующего в земной коре, до 40 Ar. Аргон попадает в атмосферу. В промышленных масштабах аргон производится путем фракционной перегонки сжиженного воздуха с (для аргона высокой чистоты) каталитическим сжиганием оставшихся следов кислорода.

Изотопов: 18, период полураспада которых известен, массовые числа от 30 до 47.Из них три стабильные. В природе они присутствуют в указанных процентах: 36 Ar (0,337%), 38 Ar (0,063%) и 40 Ar (99,600%).

Список литературы
  1. Encyclopaedia Perthensis, или, Универсальный словарь искусств, наук, литературы и т. Д., 1816, том 1, стр. 231-232, Джон Браун.
  2. Джон Х. Вулфенден, Благородные газы и таблица Менделеева: рассказывая, как это было., J. Chem. Educ., 1969, 46 (9), p569.
  3. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов.XVIII. Инертные газы. J. Chem. Образов., 1932, 9 (12), с. 2065.
  4. Лорд Рэлей, Об аномалии, обнаруженной при определении плотности газообразного азота, Proc. Рой. Soc. Лондон, 1894, 55, стр. 340.
  5. Виви Рингнес, Происхождение названий химических элементов, J. Chem. Educ., 1989, 66 (9), p731.
  6. Лорд Рэлей, Плотность газов в воздухе и открытие аргона, Нобелевская лекция, 12 декабря 1904 г. (скачать pdf)
  7. Роберт Л. Келли, Дэвид Херст Томас, Археология., Шестое издание, 2012 г., Уодсворт, стр.137.
  8. Изображение предоставлено Deglr6328.
Цитируйте эту страницу

Для интерактивной ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  Аргон 
 

или

  Факты об элементе аргона 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку, соответствующую требованиям MLA:

 «Аргон."Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 15 октября 2012 г. Web.
. 

Фактов об аргоне

Аргон - 18 -й элемент периодической таблицы Менделеева. Эти факты об аргоне содержат химические и физические данные, а также общую информацию и историю.

Ячейка периодической таблицы аргона

Основные факты об аргоне

Имя: Аргон

Атомный номер: 18

Символ элемента: Ar

Группа: 18

83

Блок: p

Семейство элементов: Благородный газ

Атомная масса: 39.948 (1)

Электронная конфигурация: [Ne] 3s 2 3p 6 (сокращенно) или 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 (полный)

Открытие: Лорд Рэлей и сэр Уильям Рамзи в 1894 году

Рэлей заметил разницу в плотности между азотом, полученным из воздуха, и азотом, полученным в результате химических реакций. Он также заметил, что кислород имел одинаковую плотность, независимо от того, как вы его получали.Рамзи услышал об этой проблеме и начал сотрудничать с Рэли. Рамзи разработал метод удаления кислорода, углекислого газа и азота из определенного объема воздуха. Закончив, он обнаружил, что осталось небольшое количество газа. Оставшийся газ не вступил в реакцию с другими химическими веществами. Его спектральный анализ показал, что газ был неизвестным элементом.

Имя Происхождение: Газообразный аргон совершенно не реагирует с другими химическими веществами, почти как аргон слишком ленив, чтобы реагировать. Рамзи и Рэлей назвали аргон от греческого слова argos , означающего ленивый или неактивный.

Изотопы:

Природный аргон состоит из трех стабильных изотопов: 36 Ar, 38 Ar и 40 Ar. Существует двадцать один радиоактивный изотоп в диапазоне от 30 Ar до 53 Ar.

36 Ar
Аргон-36 - стабильный изотоп, содержащий 18 нейтронов. 0,3336% природного аргона составляет аргон-35.

38 Ar
Аргон-37 - стабильный изотоп, содержащий 20 нейтронов. 0,0629% природного аргона составляет аргон-38.

40 Ar
Аргон-40 - стабильный изотоп, содержащий 22 нейтрона. 99,6035% природного аргона составляет аргон-40.

Аргон-39 - радиоактивный изотоп, содержащий 21 нейтрон. Он образуется при взаимодействии космического излучения с атмосферным аргоном-40. Аргон-39 распадается в результате β-распада до 39 K с периодом полураспада 269 лет и может быть обнаружен в природе в следовых количествах.


Небольшой образец плавящегося твердого аргона. Кредит: Deglr6328 / Creative Commons

Физические данные

Плотность: 0.001633 г / см 3

Точка плавления: 83,81 K (-189,34 ° C, -308,81 ° F)

Точка кипения: 87,302 K (-185,848 ° C, -302,526 ° F )

Тройная точка: 83,8058 K при 68,89 кПа

Критическая точка: 150,687 K при 4,863 МПа

Состояние при 20 ° C: Газ

Теплота плавления: 1,1618

кДж / моль Теплота испарения: 6,53 кДж / моль

Молярная теплоемкость: 20.85 Дж / моль · K


Конфигурация электронной оболочки атома хлора.

Атомные данные

Атомный радиус: 1,88 Å

Ковалентный радиус: 1,06 Å

Радиус Ван-дер-Ваальса: 1,88 Å

2

0 Неизвестно сродство к электрону

1 st Энергия ионизации: 1520,571 кДж / моль

2 nd Энергия ионизации: 2665.857 кДж / моль

3 rd Энергия ионизации: 3930,81 кДж / моль

4 th Энергия ионизации: 5770,79 кДж / моль

5 th Энергия ионизации: 7238,3

6 th Энергия ионизации: 8781,034 кДж / моль

7 th Энергия ионизации: 11995,347 кДж / моль

8 th Энергия ионизации: 13841,79 кДж / моль

03

+7, +5, +1, -1 (обычный), +6, +6, +2 (необычный)


Аргон в газоразрядной трубке.При ионизации аргон излучает фиолетовый свет. Предоставлено: Alchemisthp / Creative Commons

Интересные факты об аргоне

  • Аргон - это бесцветный газ без запаха при комнатной температуре. При ионизации аргон излучает характерное фиолетовое свечение.
  • Аргон получают промышленным способом путем криогенной дистилляции воздуха.
  • Аргон составляет всего 0,94% от объема газов в атмосфере. Тем не менее, это третий по содержанию газ в воздухе.
  • Аргон - лучший газ, когда требуется инертная среда.
  • Аргон используется в системах пожаротушения. Аргон вытесняет кислород в комнате, и горение прекращается.
  • В лампы накаливания добавляют аргон для защиты нити от кислорода. Он также широко используется в люминесцентных лампах.
  • В окнах с двойным остеклением между стеклами используется аргон в качестве изолятора.
  • Биологическая роль аргона неизвестна.
  • Аргон-39 используется во многом так же, как углерод-14, для датирования проб воды и льда.
  • До 1957 года символ элемента для аргона был A.ИЮПАК изменил его на Ar, который мы знаем сегодня.

Узнайте больше об элементах таблицы Менделеева.

Связанные сообщения

Аргон

Аргон

Что произойдет, если сделать лед из аргона?

Автор: Инструментальный центр Университета Толедо

О дисплее: В качестве одного из благородных газов Центр приборов выбрал аргон.Дисплей Коробка снабжена разрядной трубкой в ​​форме символа элемента. Трубка заполнена с аргоном и питается от трансформатора. Когда электрический заряд возбуждает аргон газ в трубке, аргон излучает голубое свечение. Свечение исходит от электрона газ становится возбужденным от энергии. Возбужденный электрон покидает свою электронную оболочку и вращается вокруг ядра атома в более высоком состоянии. В конце концов электрон вернуться в исходное состояние, высвобождая дополнительную энергию в виде света.

Вверху: базовая иллюстрация того, как возбужденный электрон возвращается в свое обычное состояние. и излучает свет. Изображение предоставлено flatworldknowledge.com

Об авторе: Инструментальным центром управляет доктор Кристин Киршбаум. Доктор Киршбаум - директор Центра приборостроения и сделал этот проект возможным благодаря гранту от группы «Женщины и благотворительность» Университета Толедо.Прочие приборы Среди сотрудников центра, вовлеченных в этот проект, Дженнифер Гадиент, аспирантка, и Кассандра Питтман, менеджер программы SCOPE.

Вернуться к периодической таблице

Аргон (Ar) | АМЕРИКАНСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ®

Об аргоне

После азота и кислорода, аргон является третьим по содержанию газом (9300 частей на миллион) в атмосфере Земли.Как и другие благородные газы, аргон получают путем фракционной перегонки сжиженного воздуха. Его использование в промышленных приложениях и потребительских товарах требует производства примерно 700 000 тонн аргона в год. Из-за своей инертной природы и большой доступности по сравнению с другими благородными газами он широко используется в осветительных приборах - как лампах накаливания, так и люминесцентных - для предотвращения коррозии нити накала лампы кислородом.

В дополнение к этим свойствам аргон также используется во многих промышленных приложениях, где требуется атмосферный барьер (защитный газ) между высокотемпературным источником и нормальным составом воздуха.Наиболее распространенными примерами такой защиты являются использование аргона при дуговой сварке и графитовых электрических печах. Более экзотические применения включают в себя сжижение аргона научным сообществом для наблюдения нейтрино и поиска темной материи. Эклектичная и инертная природа аргона также может быть использована в качестве консерванта (как пищевых продуктов, так и исторических документов), гуманного метода удушья для выбраковки больных животных, метода тушения пожаров, а также при использовании в лазерном устройстве. множество медицинских применений, от исправления дефектов глаз до сварки артерий.

Аргон был первым обнаруженным благородным газом. Удалив кислород, углекислый газ и всю влагу из пробы воздуха в 1894 году, сэр Уильям Рамзи из Англии и лорд Рэлей из Шотландии обнаружили, что полученный азот тяжелее азота, полученного при восстановлении химических соединений. Это заставило дуэт поверить, что в полученном образце азота есть еще один элемент. Через несколько месяцев и после успешного отделения азота от других компонентов воздуха был открыт аргон.Английский ученый Генри Кавендиш, изучая такую ​​же изоляцию элементов в воздухе 200 лет назад, пришел к выводу, что должны присутствовать элементы, отличные от азота и кислорода; Однако у Кавендиша не было средств изолировать эти элементы. За открытие дуэта и настойчивость Рэлея Рэли получил Нобелевскую премию по физике в 1904 году.

Аргон - стабильный и в значительной степени инертный элемент, который еще не образовал какое-либо известное соединение при комнатной температуре и только одно соединение (HArF) при очень низких температурах.Это соединение не имеет практического применения вне фундаментальных научных исследований. Три изотопа аргона встречаются в природе: 36 Ar, 38 Ar и 40 Ar, причем 40 Ar является самым распространенным на Земле на сегодняшний день. 40 Ar образуется в результате медленного распада 40 K в породах земной коры в течение длительных периодов времени. Относительное содержание этих трех изотопов инвертируется в атмосферах внешних планет Солнечной системы, где в производстве аргона преобладает звездный нуклеосинтез, а разложение горных пород, естественно, гораздо менее распространено.

Свойства аргона

Аргон является элементом блока P, группы 18, периода 3. Число электронов в каждой из оболочек аргона - 2, 8, 8, а его электронная конфигурация - [Ne] 3s 2 3p 6 . Номер CAS аргона в элементарной форме - 7440-37-1. Атом аргона имеет ковалентный радиус 106 ± 10 пм, а радиус Ван-дер-Ваальса равен 188 пм. Воздух - это первичное сырье, используемое для производства аргоновых продуктов. Аргон составляет 1.28% по массе и 0,934% по объему атмосферы Земли. Аргон был открыт и впервые выделен лордом Рэли и сэром Уильямом Рамзи в 1894 году. Аргон был первым открытым благородным газом.

Информация об аргоне

, включая технические данные, свойства и другие полезные факты, указана ниже. Включены научные факты, такие как атомная структура, энергия ионизации, изобилие на Земле, проводимость и тепловые свойства.

Символ: Ar
атомный номер: 18
Атомный вес: 39.95
Категория элемента: благородные газы
Группа, период, блок: 18, 3, стр.
Цвет: бесцветный
Другие имена: Арго, Аргонио
Точка плавления: -189,36 ° С, -308,848 ° F, 83,79 К
Точка кипения: -185.85 ° С, -302,53 ° F, 87,3 К
Плотность: 1656 (40 К) кг · м 3
Плотность жидкости при температуре плавления: 1,40 г / см 3
Плотность при 20 ° C: 0,001784 г / см 3
Плотность твердого вещества: 1616 кг · м 3
Удельная теплоемкость: НЕТ
Температура сверхпроводимости: НЕТ
Тройная точка: 83.8058 К, 68,89 кПа
Критическая точка:150,687 К, 4,863 МПа
Теплота плавления (кДж · моль -1 ): 1,21
Теплота испарения (кДж · моль -1 ): 6.53
Теплота распыления (кДж · моль -1 ): 0
Теплопроводность: 17,72x10-3 Вт · м -1 · K -1
Тепловое расширение: НЕТ
Удельное электрическое сопротивление: НЕТ
Прочность на разрыв: НЕТ
Молярная теплоемкость: 5R / 2 = 20.786 (Cp) Дж · моль -1 · K -1
Модуль Юнга: НЕТ
Модуль сдвига: НЕТ
Модуль объемной упругости: НЕТ
Коэффициент Пуассона: НЕТ
Твердость по шкале Мооса: НЕТ
Твердость по Виккерсу: НЕТ
Твердость по Бринеллю: НЕТ
Скорость звука: (газ, 27 ° C) 323 м · с -1
Pauling Электроотрицательность: НЕТ
Sanderson Электроотрицательность: 3.31
Allred Rochow Электроотрицательность: 3,2
Mulliken-Jaffe Электроотрицательность: 3,19 (12,5% с орбиты)
Allen Электроотрицательность: 3,242
Pauling Электропозитивность: НЕТ
Отражательная способность (%): НЕТ
Показатель преломления: 1.000281
Электронов: 18
Протонов: 18
Нейтронов: 22
Электронная конфигурация: [Ne] 3s 2 3p 6
Атомный радиус: НЕТ
Атомный радиус,
несвязанных (Å):
1.88
Ковалентный радиус: 106 ± 10 вечера
Ковалентный радиус (Å): 1.01
Van der Waals Радиус: 188 часов
Степени окисления: 0
Фаза: Газ
Кристаллическая структура: гранецентрированная кубическая
Магнитный Заказ: диамагнитный
Сродство к электрону (кДж · моль -1 ) Не стабильно
1 st Энергия ионизации: 1520.58 кДж · моль -1
2 nd Энергия ионизации: 2665,88 кДж · моль -1
3 rd Энергия ионизации: 3930,84 кДж · моль -1
Номер CAS: 7440-37-1
Номер ЕС: 231-147-0
Номер лей: MFCD00003431
Beilstein Номер: НЕТ
SMILES Идентификатор: [Ar]
Идентификатор ИнЧИ: дюймов = 1S / Ar
Ключ InChI: XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N
PubChem CID: 23968
ChemSpider ID: 22407
Земля - ​​Всего: 2.3 / г
Земля - ​​морская вода (океаны), частей на миллиард по массе: 450
Земля - ​​морская вода (океаны), частей на миллиард по атомам: 70
Земля - ​​кора (горные породы), частей на миллиард по массе: 1500
Земля - ​​Кора (горные породы), частей на миллиард по атомам: 780
Солнце - Всего, частей на миллиард по массе: 70000
Солнце - Всего, частей на миллиард по атомам: 2000
Поток, частей на миллиард по массе: НЕТ
Поток, ppb по атомам: НЕТ
Метерорит (углеродистый), частей на миллиард по массе: НЕТ
Метерорит (углеродистый), частей на миллиард по атомам: НЕТ
Типичное человеческое тело, частей на миллиард по массе: НЕТ
Типичное человеческое тело, частей на миллиард на атом: НЕТ
Вселенная, весовых частей на миллиард: 200000
Вселенная, частей на миллиард на атом: 6000
Обнаружил: Лорд Рэйли и Уильям Рамзи
Дата открытия: 1894
Первая изоляция: Лорд Рэлей и Уильям Рамзи (1894)

Информация о здоровье, безопасности и транспортировке для Argon

Аргон не токсичен.

Изотопы аргона

Аргон имеет три стабильных изотопа: 36 Ar, 38 Ar и 40 Ar.

Нуклид Изотопная масса Период полураспада Режим распада Ядерный спин Магнитный момент Энергия связи (МэВ) Естественное изобилие
(% по атомам)
30 Ar 30.02156 (32) # p до 29 Класс 0+ НЕТ 202,6 -
31 Ar 31,01212 (22) # 14,4 (6 ) мс ß - + p до 30 S; ß - до 31 Cl; ß - + 2p до 29 P; ß - + 3p до 28 Si 5/2 (+ #) Н / Д 219,06 -
32 Ar 31.9976380 (19) 98 (2) мс ß - до 32 Cl; ß - + p до 31 S 0+ НЕТ 241,12 -
33 Ar 32,9899257 (5) 173,0 (20) мс ß - до 33 Cl; ß - + p до 32 S 1/2 + НЕТ 256,65 -
34 Ar 33.9802712 (4) 844,5 (34) мс ß + до 34 Класс 0+ НЕТ 273,11 -
35 Ar 34,9752576 (8 ) 1,775 (4) с ß + до 35 Класс 3/2 + 0,633 285,85 -
36 Ar 35,967545106 (29) Наблюдательно стабильный - 0+ 0 301.38 0,3365
37 Ar 36,96677632 (22) 35,04 (4) d EC до 37 Cl 3/2 + 1,15 310,39 -
38 Ar 37.9627324 (4) СТАБИЛЬНЫЙ - 0+ 0 322,2 0,0632
39 Ar 38,964313 (5) 269 ( ) y ß - до 39 K 7 / 2- -1.3 328,41 -
40 Ar 39.9623831225 (29) СТАБИЛЬНЫЙ - 0+ 0 338,35 99.6003
28 41 Ar 40,9645006 (4) 109,61 (4) мин ß - до 41 K 7 / 2- НЕТ 344,57 -
42 Ar 41 .963046 (6) 32,9 (11) y ß - до 42 K 0+ НЕТ 353,58 -
43 Ar 42,965636 (6 ) 5,37 (6) мин ß - до 43 K (5 ​​/ 2-) НЕТ 359,79 -
44 Ar 43.9649240 ( 17) 11,87 (5) мин ß - до 44 K 0+ НЕТ 368.8 -
45 Ar 44.9680400 (6) 21,48 (15) с ß - до 45 K (1 / 2,3 / 2,5 / 2 ) - НЕТ 373,16 -
46 Ar 45.96809 (4) 8,4 (6) с ß - до 46 K 0+ Н / Д 381,24 -
47 Ar 46.97219 (11) 1,23 (3) с ß - от до 47 K; ß - + n до 46 K 3 / 2- # Нет данных 385,59 -
48 Ar 47,97454 (32) # 0,48 (40) s ß - до 48 K 0+ НЕТ 391,8 -
49 Ar 48,98052 (54) # 170 (50) мс ß - до 49 K 3 / 2- # НЕТ 394.29 -
50 Ar 49.98443 (75) # 85 (30) мс ß - до 50 K 0+ НЕТ 398,64 -
51 Ar 50.99163 (75) # 60 # мс [> 200 нс] ß - до 51 K 3 / 2- # Н / Д 400,2 -
52 Ar 51.99678 (97) # 10 # мс ß - от до 52 K 0+ НЕТ 403,62 -
53 Ar 53,00494 (107) # 3 # ms ß - от до 53 K; ß - + n до 52 K (5/2 -) # Нет данных 404,25 -

Определение аргона, Факты, Символ, Открытие, Собственность, Использование

Что такое аргон

Аргон (произношение: AR-гон) представляет собой инертный элемент без цвета и запаха, принадлежащий к группе инертных газов периодической таблицы Менделеева, и представлен химическим символом Ar [1, 2, 3] .Хотя раньше он считался полностью инертным, теперь известно, что он образует соединение фторгидрид аргона (HArF) во время фотолизного разложения фтороводорода в твердой матрице аргона при температуре 7,5 K [4] .

Символ аргона

Изотопы

Известно 25 изотопов аргона (от 30 Ar до 54 Ar), из которых три являются стабильными, в том числе 40 Ar, 36 Ar и 38 Ar с естественным содержанием 99.604%, 0,334% и 0,063% соответственно [5] . Самыми долгоживущими радиоизотопами являются 39 Ar, 42 Ar и 37 Ar с периодом полураспада 269 лет, 32,9 года и 35,04 дня соответственно [5] .

Где находится аргон

Поскольку аргон составляет 0,94 процента атмосферы Земли, он является третьим по распространенности газом в воздухе [1] . Он образуется, когда природный 40 K (радиоактивный калий) распадается до 40 Ar [1, 4] .Его производят в промышленных масштабах путем отделения его и других газов от жидкого воздуха методом фракционной перегонки [1] .

Аргон

История

Происхождение своего имени : Оно происходит от «Аргос», что по-гречески означает бездействующий или бездействующий. [1, 2]

Кто его открыл : Открытие аргона [1, 2] приписывают английскому химику лорду Рэли и шотландскому химику сэру Уильяму Рамзи.

Когда и как было обнаружено

Британский ученый Генри Кавендиш успешно отделил газ в 1785 году и сообщил, что он составляет 1% воздуха и остается инертным даже в экстремальных условиях. [1, 3] .Однако ему не удалось выяснить газ и полностью понять его свойства [3] . Несмотря на присутствие в атмосфере Земли, аргон оставался неоткрытым в течение многих лет, пока Уильям Рамзи и лорд Рэлей не изолировали его от жидкого воздуха в 1894 г., [1] .

В 1893 году лорд Рэлей обнаружил, что азот, извлеченный из воздуха, плотнее азота, полученного из аммиака или других соединений азота. [1, 4] . Чтобы объяснить эту аномалию, Рэлей и Рамзи провели дальнейшие эксперименты и уведомили друг друга о прогрессе [1] .

В 1894 году Рамзи выделил из воздуха все компоненты, включая азот, кислород и углекислый газ. [4] . Азот удаляли из газа путем его реакции с магнием, в результате чего получали твердый нитрид магния [1] . Оставшийся газ занимал 1/80 от первоначального объема и был химически инертным [1, 4] . Изучив его спектр, Рамзи обнаружил новые красные и зеленые спектральные линии [1] . В 1895 году Рамзи и Рэлей объявили о своем открытии миру [4] .

Фазовая диаграмма аргона

Идентификация аргона

Атомный номер 18 [1]
Номер CAS 7440-37-1 [1]
Позиция в таблице Менделеева Группа Период Блок
18 [1] 3 [1] п. [1]

Расположение аргона в Периодической таблице

Свойства и характеристики аргона

Общая недвижимость

Относительная атомная масса 39.948 [1]
Атомная масса 39,948 а.е.м. [1]
Молярная масса 39,9480 г / моль [6]
Молекулярный вес 39,948 г / моль [7]
Массовое число 40 [8]

Физические свойства

Цвет Бесцветный [1, 4]
Температура плавления / замерзания -189.34 ° C, -308,81 ° F [1]
Температура кипения -185,848 ° C, -302,526 ° F [1]
Плотность 0,001633 г см -3 [1]
Состояние вещества при комнатной температуре (твердое вещество / жидкость / газ) Газ [1, 4]
Теплопроводность 0,01772 Вт / (м · К) [9]
Удельная теплоемкость 520 Дж кг -1 K -1 [1]
Объемный модуль Неизвестно [1]
Модуль сдвига Неизвестно [1]
Модуль Юнга Неизвестно [1]
Давление пара
- Температура (К) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
- Давление (Па)

Химические свойства

Степени окисления / степень окисления 0 [10]
Изотопы Изотоп Масса Численность (%) Период полураспада Форма распада
36 Ar 35.968 0,3336
38 Ar 37,963 0,0629
40 Ar 39,962 99,6035

Схема орбиты аргона

Атомные данные аргона (элемент 18)

Валентные электроны 8 [11]
Квантовые числа
- н 3 [11]
- 1 [11]
- м 1 [11]
- м с -1/2 [11]
Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) [Ne] 3s 2 3p 6 [1]
Атомная структура
- Количество электронов 18 [4]
- Количество нейтронов 22 [4]
- Число протонов 18 [4]
Радиус атома
- Атомный радиус 1.88 Å ​​ [1]
- Ковалентный радиус 1,01 Å [1]
Электроотрицательность (шкала Полинга) Неизвестно [1]
Сродство к электрону Неустойчивый [1]
Энергия ионизации (кДж моль -1 ) 1-й 2-я 3-й 4-я 5-я 6-я 7-я 8-я
1520.571 2665.857 3930,81 5770,79 7238,33 8781.034 11995.347 13841,79

Аргонная электронная конфигурация (модель Бора)

Что такое аргон, используемый для

  • Обычно используется, когда требуется инертная среда, особенно при производстве реактивных элементов, таких как чистый титан [1] . Сварщики также используют его для защиты зоны сварки [1] .
  • Обеспечивает инертную среду, способствующую росту кристаллов германия и кремния в индустрии проектирования полупроводников. [4] .
  • Его использование в лампах защищает нить от коррозии [1, 4] .
  • Этот газ вместе с ртутью используется в лампах с низким энергопотреблением и люминесцентных лампах для получения яркого света [1] .
  • Может использоваться в качестве газа для заполнения герметичного пространства между стеклами в стеклопакетах. [1] .Автомобили класса люкс имеют шины, заполненные аргоном, которые защищают резину и снижают дорожный шум. [1] .
  • Аргон также может применяться в медицине, например, в лазерах, которые помогают корректировать дефекты глаз, включая глаукому, дегенерацию желтого пятна, отслоение сетчатки и утечку кровеносных сосудов. [4] .

Его токсичность и воздействие на здоровье

Не известно, что он токсичен, но рабочее воздействие охлажденного жидкого аргона может вызвать обморожение. [12] .Аргон, который на 38 процентов плотнее воздуха, считается опасным удушающим веществом, а это означает, что он может задушить людей в закрытых помещениях. [12] . Неизвестно, играет ли он какую-либо биологическую роль [1] .

Аргон в лазере

Интересные факты

  • Аргон, будучи благородным газом, не принимает и не выделяет электроны. Следовательно, неизвестно, имеет ли он ионный заряд.
  • Его графическое изображение подчеркивает его использование в сварочной промышленности, где газ аргон обычно используется для защиты свариваемых металлов от окисления. [1] .
  • В 1957 году ИЮПАК изменил химический символ аргона с A на Ar [3] .
  • В 2014 г. исследователи обнаружили загрязнение подземных вод метаном из негерметичных скважин для гидроразрыва пласта (скважины, предназначенные для извлечения нефти из сланцевых пород) в Пенсильвании путем закачки аргона вместе с другими благородными газами в скважины [3] .

Его цена

Стоимость чистого аргона составляет около 44,38 доллара за цилиндр, а жидкого аргона - около 261 доллара.47 на цилиндр [13] .

Список литературы

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/18/argon
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele018.html
  3. https://www.livescience.com/29023-argon.html
  4. https://www.chemicool.com/elements/argon.html
  5. https://education.jlab.org/itselemental/iso018.html
  6. https://www.webqc.org/molecular-weight-of-argon.html
  7. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/argon
  8. https://socratic.org/questions/argon-atoms-have-a-mass-number-of-40-but-a-relative-atomic-mass-of-39-948-why-is
  9. http://periodictable.com/Elements/018/data.html
  10. https://periodic.lanl.gov/18.shtml
  11. http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Ar
  12. https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/a?dbs+hsdb:@[email protected]+7902
  13. https://www.unlv.edu/sites/default/files/32/6238-PRICING.pdf

аргон Ar (элемент 18) периодической таблицы

18 Ar (элемент аргон)

Иллюстрация аргона

Аргон - это элемент , не имеющий цвета, и не имеющий запаха, как в жидкой, так и в газообразной форме, и считается очень инертным газом .

Он имеет ту же растворимость, что и кислород, и в 2,5 раз растворим в воде, чем азот.

Газ аргон в герметичной трубке и светится фиолетовым цветом

Все газы Нобеля в герметичных трубках -> Гелий, Аргон, Ксенон, Криптон, Неон

Идентификационный номер
Номер CAS: CAS7440-37-1
Номер CID: CID23968
Класс опасности DOT: 2.2
Номер DOT: 1951
Номер RTECS: RTECSCF2300000

Основные свойства аргона

Произношение: Ar-gon
Внешний вид: бесцветный газ, проявляющий фиолетово-лиловое свечение при помещении в электрическое поле
Массовое число: 40
Стандартный атомный вес: 39.963, 39,792 г / моль
Атомный номер (Z): 18
Электронов: 18
Протонов: 18
Нейтронов: 22
Период: 3
Группа: 18
Блок: p
Категория элемента: Нобальский газ
Электронов на оболочку: K2 , L8, M8
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

Конфигурация электронов аргона

Термические свойства аргона

Фаза: твердая
Точка плавления: 83,81 К (-189.34 o C, -308,526 o F)
Точка кипения: 87,302 K (-185,848 o C, -302,526 o F)
Температура Дебая: 85 K (-188,15 o C, -306,67 o F)
Температура тройной точки: 83,805 K (-189,345 o C, -308,821 o F)
Давление тройной точки: 68,89 кПа (0,67 атм)
Температура критической точки: 150,687 K (-122,463 o C, -188,4334 o F)
Давление в критической точке: 4.863 МПа (48,29 Атм)
Теплота плавления: 1,18 кДж / моль
Теплота испарения: 6,53 кДж / моль
Удельная теплоемкость: 520 Дж / (кг · К)
Молярная теплоемкость: 20,85 Дж / (моль · К)
Теплопроводность: 17,72 × 10 -3 Вт / (м ∙ К)

Магнитные свойства аргона

A Тип магнитного поля: Диамагнитный
Магнитная восприимчивость (x моль ): -19,6 × 10 -6 см 3 / моль
Объемная магнитная восприимчивость: -0,0000000107
Магнитная восприимчивость по массе: -6 × 10 -9 м 3 / кг
Молярная магнитная восприимчивость: -0.24 × 10 -9 м 3 / моль

Физические свойства аргона

Плотность: 1,784 г / см 3 (при стандартном давлении) 1,395 г / см 3 (в жидкости при давлении барботажа)
Молярный объем: 0,022392 м 3 / моль
Скорость звука: 323 м / с

Атомные свойства аргона

Степени окисления: 0
Валентные электроны: 3s 2 3p 6
Потенциал ионизации атома: 15,68
Энергии ионизации: 1-я: 1521 кДж.моль 2-я: 2666 кДж / моль 3-я: 3931 кДж / моль
Ван-дер-Ваальс: 188 мкм
Ковалентный радиус: 106 ± 10 пм
Орбиталь заполнения: 3p 6
Кристаллическая структура: гранецентрированная кубическая
Углы решетки : Π / 2, π / 2, π / 2
Постоянная решетки: 526,1, 526,1, 526,1 pm
Параметры сетки: a = 5,260 Å
Имя космической группы: Fm_3m
Номер пространственной группы: 225

Гранецентрированный куб (FCC)

Ядерные свойства аргона

Half Life: Stable (Infinity)
Lifetime: Stable (Infinity)
Квантовое число: 1 S 0
Нейтронное сечение (Brans): 0.66
Поглощение нейтронов по массе: 0,00059
Изотопы: 36 Ar 37 Ar 38 Ar 39 Ar 40 Ar 41 Ar 42 Ar

Изотоп Численность (%) Атомная масса г / моль Период полураспада (t 1/2 )
36 Ar 0,334 35.967 Конюшня
37 Ar Syn 35 г
38 Ar 0.062 37,964 Конюшня
39 Ar След 269 л
40 Ar 99.604 39,962 Конюшня
41 Ar Syn 109,34 мин.
42 Ar Syn 32,9 года

Химические реакции аргона

Аргон - инертный газ, а ни с кем не реагирует.

История аргона

Наименование: Греческий: Аргос (неактивный).
Открытие и первая изоляция: Лорд Рэлей и Уильям Рамзи (1894) в Лондоне и Бристоле (Англия)

Использует аргон

Аргон часто используется там, где нужна инертная (химически неактивная) атмосфера .
Он используется в производстве титана и других реактивных элементов, а также используется сварщиками при дуговой сварке в защитных оболочках для защиты зоны сварки и в лампах накаливания , чтобы не допустить коррозии нити кислородом.

Используется в люминесцентных лампах и лампах с низким энергопотреблением, где лампочки с низким энергопотреблением часто содержат газообразный аргон и ртуть.
Когда колба включена, через газ проходит электрический разряд, который генерирует УФ-свет, , а покрытие на внутренней поверхности колбы активируется УФ (ультрафиолетовым) светом, который ярко светится.

Обеспечивает защитную атмосферу для выращивания кристаллов кремния и германия .

Стеклопакеты (два стекла) используют аргон для заполнения пространства между стеклами.

Окно с двойным остеклением

Аргон также используется в шинах автомобилей Luxury для защиты резины и снижения дорожного шума.

Аргон использовался в ряде применений, таких как: ледяной керна, , датирование грунтовых вод, в техническом подводном плавании с аквалангом , для надувания гидрокостюма из-за его инертного теплоизолирующего эффекта.

Он также используется в научных исследованиях для нейтронов, экспериментов и поисков темной материи.

Биологическая роль аргона

Он нетоксичен, и на 38% плотнее воздуха, поэтому считается опасным Asphyxiant в закрытых помещениях.
При вдыхании. Может возникнуть серьезный риск удушья.

Из-за того, что форма без запаха, цвета и вкуса не имеет запаха, трудно обнаружить.

Изобилие аргона

Аргон - 3 rd самый распространенный атмосферный газ, и он составляет 0,94% атмосферы Земли.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *