Масса атома аргона: вычислите абсолютную массу атома аргона,зная ,что его относительная атомная масса равна
alexxlab | 28.08.1971 | 0 | Разное
Атом – аргон – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Атом – аргон
Cтраница 3
В аргоновом ионизационном детекторе [36] атомы аргона переходят в возбужденное состояние под воздействием ( 3-излучения. Только очень немногие атомы аргона переходят в возбужденное состояние, близкое к состоянию ионизации, или ионизируются. Вещества с потенциалом ионизации выше 11 7 эВ также могут ионизироваться, но чувствительность аргонового детектора по отношению к ним очень низка. [31]
На рис. 69 дана модель атома аргона, в котором слой М уже дополнился до 8 электронов. У тяжелых атомов линии видимого спектра обусловливаются перескоками лишь самих внешних электронов, тогда как при перескоках в более глубоких слоях получаются лилии, отвечающие ультрафиолетовым или рентгеновским лучам. Энергия ионизации для этих атомов понимается как энергия, необходимая для удаления наименее прочно связанного электрона, каковым является один из занимающих самые внешние орбиты. [33]
В случае атомов, например атомов аргона, может идти речь только о трансляции. Линейно построенные многоатомные молекулы, например, ацетилен С2Н2, также имеют лишь две вращательные степени свободы. Как и при вращении атомов, момент инерции, возникающий при вращении вокруг оси связи, настолько мал, что этой степенью свободы можно пренебречь. [34]
К, а – диаметр атомов аргона 3 4 А, г – расстояние между атомами, k – постоянная Больцмана. [36]
Рассмотрим, например, поляризуемость атомов аргона. Подставляя это значение в (8.23), находим ае. Вычисленное значение ае, конечно, больше наблюдаемого на опыте. Тем не менее одинаковый порядок этих двух величин дает основание считать рассматриваемую картину явления электронной поляризации в общих чертах правильной. [37]
Величина z0 зависит от положения атомов аргона относительно решетки графита. На рис. XVIII, 1 показаны два крайних положения атома аргона относительно решетки графита ( см. также рис. XVI, 3, стр. [38]
Во сколько примерно раз масса атома аргона больше массы молекулы водорода. [39]
Этот порядок соблюдается лишь до атома аргона включительно, а затем, вследствие энергетической конкуренции подуровней, он нарушается. На рис. 11 в правой колонке обозначений указана идеальная последовательность относительного положения уровней и подуровней, а в левой части – реальная, отвечающая спектроскопическим данным. [40]
Величина гу зависит or положения атомов аргона относительно решетки графита. [42]
Экспериментальные данные для торможения на атомах аргона нам не известны. [44]
Как атомы гелия, так и атомы аргона действуют на Н02 и D02 приблизительно вдвое менее эффективно, чем двухатомные молекулы. [45]
Страницы: 1 2 3 4
Атом от водорода до аргона
Эта реакция имеет много общего с синтезом реактивов Гриньяра, за исключением необходимости получать литийорганические соединения только в инертной, сухой атмосфере (лучше всего в аргоне, так как с азотом литийорганические соединения медленно взаимодействуют). Литийорганические соединения самовоспламеняются на воздухе. Подобно магнийорганическим соединениям, они разлагаются веществами, содержащими подвижный атом водорода [c.221]Алкилпроизводные алюминия, применяемые в качестве катализаторов стереоспецифической полимеризации пропилена, представляют собой бесцветные, на воздухе самовоспламеняющиеся жидкости с водой и веществами, содержащими подвижный атом водорода (спирты, органические кислоты и т. п.), реагируют в концентрированном состоянии со взрывом. При незначительном доступе воздуха и влаги окисляются до соответствующих алкокси-производных или гидролизуются до гидроокиси алюминия, с другими донорными соединениями (такими, как простые эфиры, амины, сульфиды) они образуют различные устойчивые комплексы, которые значительно меняют каталитическую активность. Высшие гомологи, начиная с триизобутилалюминия, отличаются уже меньшей реакционной способностью, но и они на воздухе неустойчивы, поэтому работать с ними необходимо в атмосфере инертных газов (азот, гелий, аргон и т. п. двуокись углерода не является инертным газом ) [9].
Благодаря тому что электроны принадлежат одновременно двум атомам, каждый атом водорода приобретает структуру гелия, каждый атом углерода — структуру неона и каждый атом хлора — структуру аргона. Структуры этих молекул на бумаге представляют в одной плоскости, однако следует помнить, что октеты атомов имеют тетраэдрическое строение. В тех случаях, когда важно отразить объемную конфигурацию, следует представить структуру на схеме в трех измерениях (как это сделано для Р4 на рис. 88). [c.190]
Ради простоты в качестве примера неполярной молекулы рассмотрим атом аргона. Такой атом в любое мгновение обладает дииольным моментом. У атома имеется 18 электронов, двигающихся вокруг центрального ядра в различных направлениях, и является весьма неправдоподобным, что в какой-либо момент электроны расположатся так, чтобы получился дипольный момент, точно равный нулю. Крайним примером этого является атом водорода, который никогда [c.256]
А можно спросить еще — отозвался атом Серы.— У меня, как известно, шесть электронов во внешнем слое. Какие отношения у меня могут быть с другими атомами Чтобы у меня стало восемь электронов, как у Аргона, мне нужно получить еще два электрона. Встречу я, например, атом Водорода и скажу ему Слушай, Водород Мне необходимы два электрона. Отдай мне твой А откуда он возьмет два электрона, когда у него имеется только один. Выходит, что я не могу установить с ним дипломатические отношения. Так [c.189]
Схема очистки водорода жидким азотом состоит в следующем. Очищенный от Og водород под давлением около 20 ат охлаждается сначала до —45°, а затем до —78° и подвергается абсорбционной сушке. Затем водород охлаждается до температуры —178°, при которой из него конденсируется большая часть остаточного метана. Очищенный от метана водород проходит через промывную колонну, орошаемую жидким азотом. В жидком азоте растворяются СО, СН аргон, Og и высококипящие примеси.
Для расчета суммарного потенциала использовалась следующая процедура усреднения, которая носит общий характер и может применяться для проверки других потенциалов взаимодействия. Так как потенциал взаимодействия атома инертного газа с каждым из атомов молекулы метана аддитивен, то достаточно усреднить потенциал взаимодействия атома водорода, находящегося на расстоянии / о от центра, по всем положениям атома инертного газа. Выберем систему координат таким образом, чтобы атом Н находился на оси г (рис. 4.19). Пусть взаимодействие атомов И и Аг описывается потенциалом V (fi). Необходимо вычислить потенциал взаимодействия И/ (р), усредненный по всем возможным положениям атома аргона на [c.106]
Газ-носитель и адсорбат из баллонов 1, 2 поступают в фильтры со стеклянной ватой 3 для очистки от следов масла, проходят реометры 4 и очистительную систему. При использовании гелия высокой чистоты (99,9 % Не) и аргона сорта А (99,99 % Аг) можно обойтись без предварительной очистки, оставив только ловушку 8 для вымораживания влаги из газовой смеси. Азот и водород необходимо затем очиш,ать от кислорода на хромоникелевом катализаторе в колонках 5 и осушать в колонках 6. Очиш,енные газы смешивают в трехходовом кране 7, и далее смесь последовательно проходит сравнительную ячейку катарометра 9, приспособление 10 для ввода пробы в систему при калибровке, шесть адсорберов 13, отделяемых друг от друга четырехходовыми кранами 12, измерительную ячейку катарометра 14 и измеритель скорости адсорбции 15. [c.249]
Очищенный синтез-газ из секции метанирования представляет собой смесь водорода и азота в соотношении 3 1, содержащую около 1% инертных примесей метана и аргона. Газ сжимают до давления синтеза аммиака, т. е. до 350 ат изб. [c.19]
Так же как у водорода, следующие после 2s- и 2р-уровней наиболее стабильные орбитали — 3s и Зр. Следовательно, начиная с натрия (2=11) и до аргона (Z=18) добавляется восемь электронов совершенно аналогично заполнению второго слоя. Но дальше система уровней все больше отличается от системы уровней для водорода. Можно было ожидать, что калий, имеющий =19, будет иметь конфигурацию [Аг] Ы, где [Аг1 представляет собой электронный остов с конфигурацией аргона, т. е. Is 2s 2p 3s Зр . В действительности конфигурация калия [Аг] 4s. Чтобы понять это отклонение от конфигурации водорода, а также и общее правило, что остановимся и рассмотрим более детально предположение (подразумеваемое при построении), что многоэлектронный атом должен иметь набор орбиталей, формально похожих на орбитали водородоподобного одноэлектронного атома.
Наиболее легкий инертный газ гелий Не (ат. вес 4) по величине атомного веса должен расположиться между водородом и литием, а следующий инертный газ неон Ме (ат. вес 20) — между фтором и натрием. Периодическая закономерность от этого не изменяется. Наоборот, она еще раз подтверждается неон повторяет основные свойства гелия, так же как и следующий после хлора инертный газ аргон Аг (ат, вес 40). [c.235]
Легкость реакций, идущих в момент выделения, может быть объяснена помимо сжатия. Мы увидим впоследствии, что частицы водорода содержат два его атома Н , но есть простые тела, содержащие в своей частице лишь один атом, напр., такова ртуть. Поэтому всякая реакция газообразного водорода должна сопровождаться разъединением той связи, которая существует между его атомами, образующими частицу. А в первый момент выделения можно предполагать существование свободных атомов (ионов) водорода. Они-то и действуют энергично, по этому предположению. Гипотеза эта слабо опирается на факты, а понятие о сгущении водорода в момент его выделения- более естественно и согласуется с тем, что сжатый водород вытесняет палладий и серебро (Бруннер, Бекетов), т.-е. действует как в момент выделения (доп. 99). О тех свойствах, какие имеют уединенные атомы (ионы) водорода,— судить ныне невозможно, так как некоторые из веществ, частицы которых содержат один атом, химически очень деятельны (напр., Na), а другие (напр., аргон) совершенно инертны.
Признать аргон сложным веществом нет ныне оснований, хотя при открытии аргона (1894) у меня самого (что высказано в 6 издании. Основ химии”) были поводы считать его за прочный полимер азота N (относится к азоту N-, как озон О к кислороду О ), образованный с выделением тепла (а озон—с поглощением). Если же считать аргон и его спутников (гелий и пр.) за самостоятельные химические элементы, то их — вследствие их неспособности образовать солеобразные соединения типа RX” (гл. 15) — должно поместить в особую группу, так сказать нулевую, предшествующую группе 1, элементы которой дают RX, и составляющую переход от галоидов (группа VII, дающая с водородом соединения типа RX, а с кислородом типа RX ). Такое соображение, отвечающее тому, что мне лично было высказано Рамзаем (19 марта 1900 г.), находится в согласии с тем, что аргон и его аналоги содержат по одному атому в частице, что дает возможность, судя по плотности газа [c.488]
Из этих формул видно, что в молекуле водорода благодаря объединению двух электронов в пару каждый из атомов приобретает конфигурацию благородного газа — гелия. В молекуле НС1 атом водорода имеет конфигурацию гелия, а атом хлора — электронную конфигурацию ближайшего к нему благородного газа — аргона. В молекуле аммиака связь обеспечивается тремя электронными парами, при этом атом азота принимает конфигурацию благородного газа неона, а водород — гелия. Связь такого типа называется геомеополярной, или ковалентной. Отметим, что электронные пары, обеспечи- [c.153]
Аргон образует соединения с водой Аг-бНгО и с фенолом — Аг-2СбН50Н. Эти соединения можно рассматривать как комплексы, образующиеся за счет проявления координативной связи. Так, например, в Аг-бНгО, атом аргона является донором (он имеет четыре пары электронов), а атом водорода молекулы Н2О — акцептором [c.234]
Процесс охлаждения и ожижения основного потока технологического водорода состоит нз сжатия его в компрессоре 1 (см. рис. 33), оллаждения до 4,5—5°С во фреоновом теплообменнике 3, осушке от влаги в блоке осушки 4. Затем, пройдя теплообменник 5, где поток охлаждается до 100 °К, водород направляется в блок очистки 12. в котором удаляется метан. В ванне жидкого азота 6 водород охлаждается до 80 °К за счет холода жидкого азота, кипящего при давлении несколько выше атмосферного, и далее поступает в блок очистки 13 для удаления азота, аргона и других оставшихся примесей. Последующее охлаждение водорода происходит в теплообменнике 7, в ванне жидкого азота 8, кипящего под вакуумом (остаточное давление 0,14 ат), теплообменнике 9, ванне 10 жидкого водорода циркуляционного холодильного цикла (водород кипит под давлением 7 аг). Температура основного технологического потока водорода после ванны 10 составляет приблизительно 29 °К. [c.85]
Если газ уже находится под достаточно большим давлением (SOTO ат и выше), то после охлаждения аммиаком в теплообменниках он подвергается дросселированию. Если же давление газа невелико, то его сжимают с помош,ью компрессоров, а затем уже после прохождения аммиачного теплообменника производят дросселирование. Холодный метановый газ, подвергшийся дросселированию, охлаждается еще больше, затем он подвергается дальнейшему охлаждению в этиленовом цикле и новому дросселированию. В результате всего процесса получается сжиженный природный газ. Такие газы, как азот, водород, а также гелий, неон и аргон при этом не сжижаются. [c.212]
Так, открытие земного гелия стало свершившимся фактом. Оказалось, что гелий, подобно аргону,— химически инертный газ. Его молекула, так же как молекула аргона, одноатомна. В 1895 г. П. Клеве и В. Рамзай установили, что атом гелия в четыре раза тяжелее атома водорода, т. е. атомная масса гелия 4. После водорода это был самый легкий газ. [c.285]
Атомы Х и У, участвующие в Н-связяхмежду X—Н и Y. С улучшением методов исследования выяснилось, что круг атомов, способных участвовать в образовании-Н-связей, очень широк. В качестве атома X может фигурировать любой атом, образующий с водородом обычную химическую связь фтор, кислород, азот, хлор, бром, сера, фосфор, углерод и т. д. Наиболее ярко способгюсть участвовать в Н-связях проявляется обычно у тех групп X—Н, где атом X обнаруживает сильное сродство к электрону. Таковы фтор, кислород и азот. Атомами У, вероятно, могут быть любые атомы, даже атомы инертных газов. Например, А. В. Иогансен и Э. В. Броуп показали, что НВг и НС образуют слабые водородные связи с аргоном и ксеноном. Изменение энергии системы при образовании этих связей составляет около 4 кДж/моль. Роль У могут выполнять и ароматические циклы углерода (связи X—Н… п-орбитали), группы [c.56]
Первое, что обращает на себя внимание, — это быстрый рост энергии корреляции при увеличении общего числа электронов в оболочке атома. Так как энергия корреляции так или иначе связана с иррегулярными меж-электронными взаимодействиями, для одноэлектронного атома водорода она равна нулю, для грамм-атома аргона достигает уже значения около 0,73 ат. ед., т. е. 20 за, или 460 ккал. Самый факт роста корр при увеличении числа электронов понятен, так как суммарное межэлектронное взаимодействие электронов должно зависеть от их числа. [c.68]
При обычных условиях, т. е. при комнатной температуре (18° С) и нормальном (Р = 1 ат) атмосферном давлении, в твердом кристаллическом состоянии находится 79 элементов. Если снижать температуру при Я = 1 ат, то число твердых элементарных веществ по мере их охлаждения будет увеличиваться. Так, при температуре 265 К в твердое состояние перейдет бром, при —234 К — ртуть, а затем и все газы (радон, хлор, ксенон, кр11птон, аргон, азот, кислород, фтор, неон, водород). [c.59]
ДОЛЬНОЙ диффузии, значительно отличаются от найденных из сопротивления массопередаче и при использовании уравнения Гиллиленда. Хотя зависимость для продольной диффузии является правильной, численная константа 4 более применима, как можно судить на основании величины наклона кривой на рис. 3,6. Исключение составляет водород, молярный объем которого рассчитан из величины плотности водорода при его точке кипения и может быть ошибочным. Однако на основании других данных, приведенных в настоящей статье, можно заключить, что значение константы находится в пределах от 2 до 4. Аномально высокое значение коэффициента диффузии растворенного вещества в аргоне по сравнению с коэффициентами диффузии в азоте может быть связано с различным числом ато-MOB в молекулах этих двух газов. Из значений Q, полученных на основании рис. 3, в, путем подстановки в уравнение Голея и при использовании соответствующих значений для К, К и г было найдено, что величина А равна 1,14- 10″ см /сек. Это находится в соответствии со значением. 6,84 10 MP j eK, полученным из уравнения Арнольда [8]. Ввиду того что точность уравнения снижается в случае использования его для высокомолекулярных растворителей, соответствие можно считать удовлетворительным. [c.205]
Снимается водород с поверхности платинового катализатора только при обработке последнего кислородом. На рис. П1.26 приведена зависимость количества поглощенного На от объема воздуха, предварительно введенного в реактор. Оказалось, что кислород стехиометрически выжигает водород, хемосорбированный поверхностью платины. После выжигания На платина способна вновь его поглощать. Интересно отметить, что такое выжигание На происходит уже при комнатной температуре. Из рис. П1.27 и 1П.28 видно, что поглощение На слабо зависит от температуры и от скорости потока газа-носите ля — аргона. Последнее обстоятельство является свидетельством высокой скорости хемосорбции. Поскольку предварительными опытами не было обнаружено адсорбции На образцом А1аОз, удалось ориентировочно рассчитать количество атомов Нз, приходящихся на атом платины [19, 63]. [c.135]
Природа связи, постулированной структурной теорией, стала понятна лишь через полстолетия. В 1916 г. Дж. Н. Льюис ввел представление о связи, образованной обобщенной парой электронов. Каждый из двух атомов водорода может обобщить свой электрон с образованием молекулы водорода, в которой каждый атом обладает устойчивой двухэлектронной конфигурацией гелия. Атомы хлора, обобщая имеющиеся у них неспаренные электроны, образуют молекулу, в которой каждый из атомов окружен восьмиэлектронной оболочкой, как в аргоне [c.29]
Полимеризацию этилена по методу Циглера проводят в атмосфере азота или аргона при давлении 1—4 ат и температуре 50—90°С в присутствии высокоэффективных металлооргаяических гетерогенных каталитических систем, состоящих из продуктов взаимодействия галогени-дов металлов IV—VI групп периодической системы Менделеева (обычно четыреххлориотого титана) с алюминийалкилами (рис. 6) 59]. В качестве активаторов используют никель, кобальт и платину. Их активность поддерживается введением 0,01—1% производных ацетилена. Сера, вода, кислород и окись углерода являются ядами для катализатора. В качестве вещества, контролирующего молекулярный вес продукта, применяют хлористый водород (0,01—5%). [c.152]
Количество атомов отдельных элементов, составляющих молекулы различных веществ, различно. Существуют молекулы, в состав которых входит только один атом. К числу веществ, отличающихся такими молекулами, относятся газы гелий, неон, аргон и др. Пары металлов также состоят из молекул, содержащих по одному атому (например, пары ртути, цинка, калия и др.). Многие простые газы (водород, кислород, хлор, азот и др.) состоят из молекул, содержащих по 2 атома соответствующих элементов. Молекула угарного газа также содержит 2 атома, но это атомы ра,зличных элементов один атом—углерода, а другой—кислорода. Молекула воды содержит 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Бывают молекулы, содержащие несколько десятков ра.зличных атомов. Например, молекула сахара содержит 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода (а всего, следова- [c.32]
Под числом степеней свободы подразумевают число независимых движений определяют положение тела в пространстве). Каждый атом одноатомного газа (аргона, гелия и т. д.) имеет три степени свободы соотврственно трем независимым движениям в направлении трех взаимно перепендикулярных координатных осей. Каждая молекула двухатомного газа (водорода, кислорода, азота и т. д.) имеет пять степеней свободы, так как, помимо трех поступательных движений, она может испытывать еще два вращательных движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. (Вращение двухатомной молекулы вокруг третьей продольной оси, на которой лежат оба атома, не должно приниматься в расчет. Формально оно не должно приниматься в расчет потому, что при вращении вокруг этой продольной оси, являющейся осью полной симметрии, положение молекулы в пространстве, определяемое геометрическим очертанием молекулы, не изменяется. С физической же точки зрения оно не [c.55]
ГАЗЫ ПРИР0Д1ГЫЕ ГОРЮЧИЕ (переработка) — естественные смеси углеводородов различного состава по способу добычи Г. п. г. разделяются на собственно природные газы, добываемые из чисто газовых месторождений, практически не содержащих нефти п о и у т н ы е газы, растворенные в нефти и добываемые вместе с нею, и газы газоконденсатных месторождений, находящиеся в пластах иод давлением и содержащие (в результате т. н. обратного исиарения) керосиновые, а иногда и соляровые фракции нефти. Собственно природные газы я газы газоконденсатных месторождений выходят на поверхность земли под значительным давлением (50—100 ат) попутные газы выделяются из нефти в сепараторах иод небольшим избыточным давлением либо под разрежением. Природные и попутные газы в основном состоят из алканов, незначительного количества цикланов и ароматич. углеводородов, небольших количеств азота и аргона, а также следов гелия и водорода. Кроме того, иногда в газах содержится НгЗ, меркаптаны и СО. . По составу Г. п. г. иног.о разделяют на сухие и жириые. К жирным относятся газы, содержащие 50—100 (и больше) г/лА углеводородов от Сд и выше. Собственно природные газы обычно относятся к сухим газам, попутные и газоконденсатные — к жирным. [c.385]Признание существования мирового (или светового) эфира, как вещества, наполняющего до конца всю вселенную и проникающего все вещества, вызвано прежде всего с блистательно оправдавшимся допущением объяснения причины света при помощи поперечных колебаний этого всепроницающего упругого вещества, что подробно рассматривается физикою. Сближение, даже некоторое отожествление (Максвель), световых явлений с электрическими, хотя по видимости многое изменило в существовавших представлениях, оправдавшись в опытах Герца, воспроизводимых в беспроволочном телеграфе, во всяком случае лишь окончательно утвердило колебательную гипотезу света, тем более, что опыт показал одинаковость скорости распространения (волн) света и электромагнитной индукции или колебательных разрядов лейденской банки, хотя волны колебания в этом последнем случае могут достигать длины метра, световые же волны имеют длину волны лишь от 300 до 800 миллионных долей миллиметра. Таким образом в естествознании уже в течение около ста лет укрепилось понятие о воображаемой, упругой и все проницающей среде, т.-е. о веществе мирового эфира. Без него была бы совершенно непонятною передача энергии от солнца и прочих свети.. Вещество это считается невесомый лишь потому, что нет никаких способов освободить от него хотя малую долю пространства — эфир проникает всякие стенки. Это подобно тому, что воздух нельзя взвесить, не освободив от него какой-либо сосуд, а воду нельзя взвесить в решете. Если мировой эфир упруг и способен колебаться, то уже из этого одного следует думать, что он весом (хотя его нельзя взвешивать), т.-е. материален, как обычные газы. Если же так, то естественнее всего приписывать эфиру свойства, сходные с аргоновыми газами, потому что эти последние не вступают в химическое взаимодействие ни с чем, а мировой эфир, все тела проникая, тоже, очевидно, на них химически не действует притом гелий оказался уже способным при нагревании проникать даже чрез кварц. Если атомный вес эфира, как аналога аргона и гелия, назовем дг (считая Н = 1), то плотность будет дг/2, потому чго в частице надо предполагать и для него лишь один атом. Если же так, то квадрат скорости v собственного движения частиц эфира будет, судя по общепризнанной и опытами с диффузиею оправданной, кинетической теории газов (доп. 63), превосходить квадрат скорости частиц водорода, во сколько плотность водорода превосходит плотность эфира, при равных температурах. Температуру небесного или мирового пространства ныне нельзя считать, по всему, что известно, ниже — 100°, вероятно, даже около — 60°, а приняв среднее — 80° при этой температуре, средняя скорость собственного движения частиц водорода близка к 1550 м в секунду, а потому [c.384]
На установке, где в качестве исходного сырья используют водород, содержащий азот, оксид углерода, аргон и метан, может быть применен метод десорбщш, заключающийся в нагреве сорбента с последующим вакуумированием или с последующим пропусканием чистого водорода. Оба ати метода десорбции обеспечивают получение водорода с содержанием примесей не более 1 млв . Схематично процесс показан на рис. Ш.12 [9, 14]. Обычно устанавливают несколько адсорберов, которые обеспечивают непрерывную очистщг исходного газа и работают попеременно в режиме адсорбция -десорбция – охлаждение. [c.77]
В производственных условиях гидрид лития получают в стальной реторте [51, 52]. Поверхность кусков лития перед загрузкой очищают от окислов. Загрузку ведут в атмосфере инертного газа (аргон) или под слоем легкоиспаряющейся жидкости. После отгонки растворителя откачивают воздух до остаточного давления 1 мм рт. ст. Затем медленно повышают температуру до 500° С и начинают подавать водород с таким расчетом, чтобы избыточное давление не превышало 0,5 ат. Так как гидрирование сопровождается значительным выделением тепла, то нагревание периодически прекращают. Оптимальная температура реакции 680—700° С. Реакция протекает спокойно и количественно образующийся гидрид плавится. Температура в реторте не должна быть выше 700°С, так как возможно разложение гидрида. Скорость поглощения водорода при 650—700° С 4.5 л на 1 см поверхности. Об пкпн-чании реакции судят по прекращению поглощения водорода. После этого выдерживают еще 20—30 мин и постепенно охлаждают. Разгрузка производится в атмосфере углекислого газа. Содержание гидрида в готовом продукте 99,65%, выход —98%. [c.56]
Аргон: температура, состояния, сварка
Аргон (обозначается как Ar) — наиболее часто встречающийся в воздухе инертный газ. Он отличается полной химической инертностью. Это свойство позволяет широко применять газ в таких областях, как сварка, упаковка, производство материалов высокой чистоты, а также для тушения пожаров.
Инертный газ аргонИстория открытия
Предыстория открытия Ar началась в 1785 году. Выдающийся ученый и естествоиспытатель из Великобритании Генри Кэвендиш исследовал состав воздуха. Он подвергал азот окислению и взвешивал получившиеся окислы. По окончании опыта в сосуде оставался газ. Кэвендиш определил его объем в 0,8% от начального объема воздуха.
Состав этого газа ученый определить не смог. Спустя столетие к проблеме вернулись сэры Джон Рэлей и Уильям Рэмзи. В ходе проведенных опытов они обнаружили, что азот, выделенный из воздуха, имеет большую плотность, нежели азот, получаемый в ходе реакции разложения нитрита аммония.
в 1884 году им удалось выделить из воздуха некий газ, более плотный, чем азот. Это вещество имело одноатомную молекулярную структуру и было крайне инертным — т.е. не реагировало с другими веществами.
На заседании Королевского Общества новому газу было присвоено название «аргон», что в переводе с древнегреческого значило «спокойный, ленивый»
Аргон в природе
Ввиду практически полной инертности Ar представлен в естественной среде исключительно в несвязанном виде. Его процентная доля в различных частях Земли равна приблизительно:
- земная кора — 0,00012%;
- морская вода — 0,00045%;
- атмосфера — 0,926%.
Доля Ar в воздухе выше, чем суммарная доля всех остальных инертных газов. Основным источником для его добычи служит наша атмосфера.
Содержание газов в атмосфере
В коре Земли аргон содержится также в виде радиоактивного изотопа Аргон-40 и появляется в ходе реакции распада изотопов Калия.
Современная наука вместе с остальными инертными газообразными элементами относит Ar к VIII группе периодической системы.
Как добывают аргон
Благодаря значительному с промышленной точки зрения содержанию аргона в воздухе его получают в качестве дополнительного продукта криогенной ректификации O2 и N2.
Технология основана на том факте, что температура кипения (или сжижения) Ar лежит между температурами N2 и O2.
Перед началом процесса воздух подвергается тщательной очистке от пыли в многоступенчатых фильтрах, осушается от водяных паров, а далее мощными компрессорами сжимается до тех пор, пока не перейдет в жидкое состояние. Жидкость перегоняют в ректификационной колонне, чтобы разделить ее на отдельные вещества.
Установка для добычи аргона
Первым испаряется азот при -195 °С, его пары собираются на соответствующей тарелке ректификатора и отводятся в отдельный резервуар. Следующим по высоте (и при температуре кипения -185 °С) отбирается аргонная фракция, содержащая 12% Ar, менее полпроцента азота и кислород. Она подается в следующую ректификационную колонну, в которой процентная доля Ar доводится до 85, оставшееся приходится на кислород со следами азота. Такое вещество называется сырым аргоном, исходным материалом для получения очищенного газа.
В промышленности применяется несколько методов очистки сырого аргона от примесей.
Водород, добавляемый в состав сырья, окисляется на катализаторе и нагреве до 500 °С, таким образом, из состава смеси выводится кислород. Образовавшийся на катализаторе водяной пары удаляют при посредстве влагоотделителя. Газ после этого осушают. Аргон с оставшимся в нем азотом вновь ректифицируют.
Применяются и альтернативные методы получения Ar. Во время синтеза аммиака из азота и водорода в химических реакторах Ar получают как сопутствующий продукт производства. Технологический компонент это синтеза — продувочный газ — содержит до 20% Ar. Из этого газа и извлекают самый спокойный элемент. Стоимость производства, складывающаяся в основном из затрат на охлаждение и нагрев компонентов, делится между аммиаком и аргоном, и получается существенно ниже.
Качество газа, получаемого любым методом, определяется технологией очистки его от небольших количеств остаточного N2, O2, водяных паров и H2.
Аппарат, получающий ионные пучки аргона
Общая характеристика Ar
Ar входит в группу инертных газов. Заряд его ядра — 18, под таким же номером элемент располагается в таблице Менделеева.
Из всех участников VIIIA группы он является наиболее часто встречающимся в природе. Объемная доля Ar в атмосфере -0,93%, массовая доля составляет 1,28%.Элемент является газом без цвета, вкуса и запаха. Химически не активен – аргон не вступает в реакцию и практически не соединяется ни с какими элементами или веществами, за исключением CU(Ar)O, и гидрофторида аргона.
Весьма плохо растворим водой, чуть большая растворимость наблюдается при взаимодействии с органическими растворителям.
Виды аргона
Говоря о видах, или сортах Ar, надо понимать, что это одно и то же химическое вещество. Виды различаются по степени очистки от примесей.
- Высший сорт. Содержание Ar не менее 99,99% . Этот сорт особо высокой чистоты применяется для ответственных сварочных работ, таких, как сварка материалов, химически активных в нагретом состоянии: некоторые цветные сплавы, прежде всего титановые, нержавеющая сталь и др. Используется также для сварки высоконагруженных изделий из конструкционной стали.
- Первый сорт. Содержание Ar не менее 99,98%, Применяется при сварке сплавов на основе алюминия с другими металлами и сплавами, для менее активных цветных металлов.
- Второй сорт. Содержание Ar не менее 99,95%. Используется при сваривании деталей из жаростойких стальных сплавов, алюминия и конструкционных сталей. Применение чистого Ar в этих случаях нежелательно, поскольку приводит к повышенной пористости материала шва и не позволяет защитить сварочную ванну от повышенной влажности и других загрязнений. Во избежание возникновения такого дефекта в состав смеси защитных газов добавляют углекислый газ и кислород, связывающие выделяющийся при сварке водород и другие примеси. Образующиеся в ходе этих реакций шлаки всплывают на поверхность сварочной ванны и после застывания удаляются вместе с окалиной.
Физические и химические свойства
Свойства аргона типичны для члена VIII группы.
При обычной температуре Ar пребывает в газообразном состоянии. Молекула включает в себя единственный атома, химическая формула весьма простая: Ar. Температура кипения весьма низка : -185,8 °С при атмосферном уровне давления.
Растворимость в воде низкая — всего 3,29 мл на 100 мл жидкости
Плотность аргона при нормальных условиях составляет 1,78 кг/м3. Молярная теплоемкость газа- 20,7 Дж/Кмоль.
Характеристики аргона и других инертных газов
Газ практически полностью инертен. На сегодняшний день ученым удалось получить лишь два его соединения — CU(Ar)O, и гидрофторид аргона. Соединения существуют лишь при сверхнизких температурах. Предполагается, что Ar может входить в состав неустойчивых в нормальном состоянии молекул эксимерного типа. Такие молекулы могут существовать лишь в возбужденном состоянии, например, в ходе электроразряда высокой интенсивности. Такие соединения возможны с ртутью, кислородом и фтором.
Электроотрицательность по шкале Полинга равна 4,3.
Как степень окисления, так и электродный потенциал имеют нулевое значение, что характерно для инертного газа.
Ионный радиус составляет 154, радиус ковалентности — 106 Пм. Ионизационный порог- 1519 кдж/моль
Атомная и молекулярная масса
Такие важные параметры, как атомная и молекулярная массы, показывают, насколько масса молекулы вещества и масса его атома соответственно превышают значение, равное одной двенадцатой доле массы атома водорода.
Ввиду того, что молекула Ar состоит из единственного атома, молекулярная и атомная масса аргона идентичны и составляют 39,984.
Структура аргона и его свойства
Изотопы
В природных условиях Ar встречается в качестве трех устойчивых изотопов
- 36Ar– процентная доля этого изотопа составляет 0,337% в ядре 18 протонов и 18 нейтронов;
- 38Ar- его доля всего 0,063%, в ядре 18 протонов и 20 нейтронов;
- 40Ar – наиболее распространен, его доля составляет 99,6%, в ядре так же 18 протонов, но уже 22 нейтрона.
Искусственным путем удавалось получать изотопы с массовым индексом от 32 до 55, наиболее стабильным из них оказался 39Ar, период полураспада которого составляет 268 лет.
Большая процентная доля 40Ar среди изотопов, встречающихся в природе, вызвана постоянным образованием его в ходе реакции распада изотопа калий-40. На 1000 кг калия в ходе таких реакций за год образуется не более 3100 атомов 40Ar. Но, поскольку эти реакции идут постоянно в течение сотен миллионов лет, изотоп накопился в природе в существенных объемах.
Доминирование тяжелого изотопа в природе обуславливает тот факт, что атомный вес Ar превышает атомный вес калия, находящегося в таблице следом за ним. При создании Периодической системы такого противоречия не было, поскольку аргон был обнаружен и свойства его были исследованы значительно позже, в первом десятилетии XX века. Первоначально Ar был помещен в первую группу таблицы, восьмая группа была выделена позднее.
Ионы
Как и другие инертные газы (такие, как He и Ne), Ar подвержен ионизации. При возбуждении атомов и сообщении им высоких энергий возникают молекулярные ионы Ar2+.
Молекула и атом
Для инертных газов эти понятия идентичны, поскольку эти элементы не желают вступать в химическую связь даже с себе подобными. Молекула включает в себя один атом, химическая формула газа не отличается от обозначения элемента: Ar.
Молярная масса
Молярная масса аргона составляет 39,95 г/моль.
Существуют несколько методов ее вычисления:
- С применением относительной атомной массы M и коэффициента пропорциональности к, выражающего соотношение между относительной массой и молярной. Этот коэффициент является универсальной константой и равен для всех элементов. Молярная масса M выражается как произведение коэффициента пропорциональности на относительную массу.
- С использованием молярного объема. Потребуется найти объем, занимаемый при обычных условиях некоторой массой газа, далее рассчитать массу 22,4 литров вещества при таких же условиях.
- С применением уравнения Менделеева-Клапейрона, моделирующего идеальный газ.
pV = mRT / M,
проведя преобразования, получим выражение для молярной массы:
M=mRT/pV
где
- p – давление в паскалях,
- V –объем в кубометрах
- m – масса в граммах,
- Т — температура в Кельвинах,
- R – константа, значение которой 8,314 Дж/(моль×К).
Область применения
Шире всего аргон применяется при сварочных работах. Он используется для создания защитной атмосферы вокруг сварочной ванны, вытесняя из рабочей зоны O2 и N2, содержащиеся в атмосфере. Особенно важно это для сварки цветных металлов, многие из которых, к примеру, Ti, отличаются высокой химической активностью в нагретом состоянии. Незаменим инертный газ также для неразъемного соединения нержавеющих и высоколегированных сплавов.
Также широко применяется при монтаже высоконагруженных строительных конструкций, таких, как каркасы высотных зданий, фермы мостов и многих других. Здесь его применение обеспечивает высокое качество, однородность и долговечность ответственных соединений. В строительной индустрии аргонная сварка доминирует среди других методов.
- Сварка аргоном
- Аргонно-дуговая сварка
Не менее широко применяется аргонная сварка в машиностроении, прежде всего химическом и пищевом. Швы получаются долговечные и надежные, даже в условиях воздействия агрессивных сред.
Нефтяная и газовая отрасли также применяют аргонная сварку при монтаже трубопроводов, газоперекачивающих станций и нефтеперегонных комбинатов.
Используется метод также в атомной промышленности, в транспортном машиностроении и в аэрокосмической отрасли.
В домохозяйствах аргонная сварка распространена не так широко. Это объясняется:
- высокой стоимостью оборудования и расходных материалов;
- необходимостью достаточной квалификации сварщика;
- меньшими нагрузками, испытываемыми домашними конструкциями;
- более низкими требованиями к прочности и долговечности сварных соединений.
Если в домохозяйстве возникает эпизодическая потребность в таких сварочных работах, то дешевле, быстрее и надежнее пригласить сварщика-специалиста.
- Стеклопакет с аргоном
- Принцип действия стеклопакета с аргоном
Характерным свойством Ar является его более высокая плотность по сравнению с воздухом. Поэтому максимальная эффективность аргонной сварки достигается при нижнем сварочном положении. В этом случае инертный раз растекается по поверхности детали и образует защитное облако значительной протяженности, позволяя вести сварку, как большими токами, так и на большой скорости. При сварке в наклонном и верхнем положении приходится учитывать «проваливание» аргона сквозь воздух. Чтобы компенсировать это явление, либо увеличивают подачу газа, либо проводят работы в герметичном помещении, заполненным инертным газом. В обоих случаях себестоимость работ возрастает.
Поскольку потенциал ионизации Ar невысок, его использование обеспечивает идеальные геометрических характеристик сварочного шва, прежде всего, профиля. Возбужденная электродуга в аргоновой атмосфере также отличается высокой стабильностью своих параметров. С другой стороны, низкое значение потенциала ионизации обуславливает и более низкое напряжение розжига и поддержания дуги. Это сокращает ее тепловыделение и усложняет провар толстых листов металла.
Более высокая температура дуги в аргоновой атмосфере существенно повышает проплав сварочного шва. Это позволяет проводить сварку за один проход при условии точного соблюдения параметров зазора между заготовками.
В случае применения TIG-метода сварочных работ аргоновая атмосфера защищает от коррозионного влияния не только зону сварки, но и окончание неплавкого электрода.
В ряде специфических случаев в состав защитной газовой смеси добавляют гелий.
Кроме применения при сварочных работах, аргон используется:
- Как плазмоообразующее веществона установках плазменного раскроя металла.
- Для создания инертной среды в упаковках пищевых продуктов. Он вытесняет из пакетов и контейнеров кислород воздуха и водяные пары, пагубно влияющие на срок годности продуктов. Продукты в защитной атмосфере хранятся в несколько раз дольше, чем в обычной упаковке. Применяется этот метод и для упаковки медицинских изделий и препаратов, позволяя сохранить их в должной стерильности и химической чистоте.
- В качестве активного агента в противопожарных установках. Аргон вытесняет кислород (или другой газ) из очага горения, прекращая его.
- Для создания защитной среды в технологических установках при обработке полупроводниковых устройств, создании микросхем и других электронных компонентов или материалов высоких степеней чистоты.
- Наполнитель электроламп.
- В рекламных люминесцентных трубках.
Зависимость давления аргона в баллоне от температуры
По мере нагрева давление газообразного вещества в замкнутом объеме повышается. В таблице приведены примерные значения давления в баллоне в зависимости от температуры окружающего воздуха.
T, °C | P, Мегапаскаль |
-40 | 10,45 |
-30 | 11,33 |
-20 | 12,21 |
-10 | 12,92 |
0 | 13,74 |
+10 | 14,62 |
+20 | 15,33 |
+30 | 16,03 |
Следует учитывать, что баллонное давление изменяется не мгновенно, а по мере его прогрева или охлаждения.
Техника безопасности при работе с аргоном
Сам по себе не являясь ядовитым, аргон при неправильном использовании может нанести серьезный вред здоровью или даже создать угрозу жизни.
Аргон замещает кислород воздуха и создает смесь, непригодную для дыхания. Человек может пострадать или даже погибнуть от удушья. Сжиженный аргон имеет очень низкую температуру и при контакте с незащищенной кожей приводит к тяжелым обморожениям.
Газоразрядная трубка с аргоном
Во избежание неприятных последствий при работе с газом следует неукоснительно соблюдать следующие правила:
- При работе в атмосфере аргона обязательно использовать изолирующий противогаз.
- При работе на полуавтоматах с подачей аргона обеспечить вентиляцию рабочей зоны.
- Использовать газоанализатор, содержание кислорода в воздухе должно быть не ниже 19%.
- Спецодежда должна полностью закрывать коду, быть чистой и целой.
Перед началом работы также следует осмотреть баллоны, шланги и запорную арматуру на предмет отсутствия механических повреждений и утечек газа.
Упражнение: 1 Как вы думаете, почему изотопы калия и аргона имеющие одинаковые массы, проявляют разные свойства? Положение и свойства элементов в таблице Д.И.Менделеева определяется числом протонов. | Упражнение: 2 Почему в таблице Д.И.Менделеева относительная атомная масса аргона близка к 40, а калия – к 39? Относительные атомные массы химических элементов это средние значения атомных масс изотопов данного элемента с учетом их относительного содержания в природе. | Упражнение: 3 Пользуясь названиями элементарных частиц, из которых состоят атомные ядра, дайте другое определение изотопов. Разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов называются изотопами. Упражнение: 5 Почему дейтериевую воду D2O называют тяжелой водой? Mr = (H2O) = 1 * 2 + 16 = 18 Относительная молекулярная масса дейтериевой воды больше, чем обычной, поэтому её называют тяжелой водой. | Упражнение: 4 Почему изотопы хлора одинаковы между собой по свойствам, тогда как свойства изотопов водорода разнятся? Отношение массового числа Изотопа дейтерия к протию больше в: Изотопа трития к протию больше в: Так как массы изотопов водорода в разы отличаются друг от друга, это оказывает заметное влияние на свойства разных изотопов водорода. Массы изотопов хлора незначительно отличаются друг от друга, поэтому их свойства одинаковы. Упражнение: 6 Найдите в таблице Д.И.Менделеева три пары элементов, у которых, подобно паре Ar – K, вначале расположен элемент с большим значением относительной атомной массы.
|
Как найти молярную массу аргона?
Что нужно помнить о молярной массе элемента , так это то, что она фактически дана вам в Периодической таблице элементов .
Каждый элемент, указанный в периодической таблице, имеет относительную атомную массу , добавленную в нижнюю часть его ячейки. Относительная атомная масса элемента, # A_r #, сообщает вам соотношение, которое существует между средней массой атомов, составляющих элемент, и # 1/12 “th” # массы одного несвязанного углерода-12. атом, т.е. одна единая атомная единица массы, # “u” #.
Возьмите периодическую таблицу и найдите аргон, # “Ar” #. Вы найдете его в периоде 3, группа 18.
Обратите внимание на число, добавленное в нижней части поля элемента. В этом случае у вас # 39.948 #, что означает, что относительная атомная масса аргона равна
.#A_r = 39.948 #
А вот и самое интересное – это значение также является молярной массой элемента ! Вот почему.
Вы получите относительную атомную массу, разделив атомную массу, # m_a #, на # “u” #, что означает, что вы можете получить атомную массу на , умножив относительную атомную массу на # “u” #
# цвет (фиолетовый) (| bar (ul (color (white) (a / a) color (black) (m_a = A_r * “1 u”) color (white) (a / a) |))) #
Это означает, что атомная масса аргона равна
#m_a = 39.948 * “1 u” = “39.948 u” #
По определению, единица атомной массы , # “u” #, равна # “1 г моль” ^ (- 1) #.(-1) #.
Аргон – Информация об элементе, свойства и использование
Расшифровка:
Химия в своей стихии: аргон
(Promo)
Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.
(Конец промо)
Крис Смит
Привет, на этой неделе элемент настолько ленив, что ученые одно время думали, что он ни с чем не отреагирует, но в химическом мире лень может иметь свое преимущества, особенно если вам нужны сверхтихие автомобильные шины или безопасный химикат, которым можно накачать гидрокостюм.
Вот Джон Эмсли.
Джон Эмсли
Ленивый, трудолюбивый, бесцветный, красочный – это аргон!
Название Аргона происходит от греческого слова argos , означающего «ленивый», и действительно, более ста лет после его открытия химики не могли заставить его соединяться с любыми другими элементами.Но в 2000 году химики из Хельсинкского университета во главе с Маркку Рясяненом объявили о первом в истории соединении: фторгидриде аргона. Они сделали это путем конденсации смеси аргона и фтороводорода на иодид цезия при -265 o ° C и воздействия ультрафиолетового света. При нагревании выше -246 o C он снова превращается в аргон и фтористый водород. И никакой другой процесс никогда не заставлял аргон реагировать – [действительно ленивый элемент].
В атмосфере Земли циркулирует 50 триллионов тонн аргона, и он медленно накапливается в течение миллиардов лет, почти все это происходит в результате распада радиоактивного изотопа калия-40 с периодом полураспада 12. .7 миллиардов лет. Хотя аргон составляет 0,93% атмосферы, он не был открыт до 1894 года, когда его идентифицировали физик лорд Рэлей и химик Уильям Рамзи. В 1904 году Рэлей получил Нобелевскую премию по физике, а Рамзи получил Нобелевскую премию по химии за свои работы.
История его открытия началась, когда Рэлей обнаружил, что азот, извлеченный из воздуха, имеет более высокую плотность, чем полученный при разложении аммиака. Разница была небольшой, но реальной. Рамзи написал Рэли, предлагая поискать более тяжелый газ в азоте, полученном из воздуха, в то время как Рэли должен искать более легкий газ из аммиака.Рамзи удалил весь азот из своего образца, многократно пропуская его над нагретым магнием, с которым азот реагирует с образованием нитрида магния. Ему оставили один процент, который не вступил в реакцию, и он обнаружил, что он плотнее азота. В его атомном спектре появились новые красные и зеленые линии, подтверждающие, что это новый элемент. Хотя на самом деле в нем были следы и других благородных газов.
Аргон был впервые выделен Генри Кавендишем в 1785 году в Клэпхэме, Южный Лондон. Он пропустил электрические искры через воздух и поглотил образующиеся газы, но был озадачен тем, что остался нереактивный 1%.Он не осознавал, что наткнулся на новый газообразный элемент.
Большая часть аргона идет на производство стали, где он продувается через расплавленное железо вместе с кислородом. Аргон перемешивает, а кислород удаляет углерод в виде диоксида углерода. Он также используется, когда необходимо исключить доступ воздуха для предотвращения окисления горячих металлов, например, при сварке алюминия и производстве титана, чтобы исключить доступ воздуха. Сварка алюминия выполняется с помощью электрической дуги, для которой требуется поток аргона со скоростью 10-20 литров в минуту.Топливные элементы атомной энергии защищены атмосферой аргона во время очистки и переработки.
Ультратонкие металлические порошки, необходимые для изготовления сплавов, получают путем направления струи жидкого аргона на струю расплавленного металла.
Некоторые плавильные заводы предотвращают попадание токсичной металлической пыли в окружающую среду, выбрасывая ее через плазменную горелку с аргоном. При этом атомы аргона электрически заряжаются до температуры 10 000 ° C, а частицы токсичной пыли, проходящие через них, превращаются в сгусток расплавленного лома.
Для газа, который является химически ленивым, аргон оказался в высшей степени применимым. Световые знаки светятся синим цветом, если они содержат аргон, и ярко-синим, если также присутствует небольшое количество паров ртути. Двойное остекление еще более эффективно, если зазор между двумя стеклами заполнен аргоном, а не только воздухом, потому что аргон является худшим проводником тепла. Теплопроводность аргона при комнатной температуре (300 K) составляет 17,72 мВт · м -1 K -1 (милливатт на метр на градус), тогда как для воздуха она составляет 26 мВт · м -1 K -1 . По той же причине аргон используется для надувания водолазных костюмов. Старые документы и другие вещи, подверженные окислению, можно защитить, храня их в атмосфере аргона. Лазеры на синем аргоне используются в хирургии для сварки артерий, разрушения опухолей и исправления дефектов глаз.
Наиболее экзотично аргон используется в шинах роскошных автомобилей. Он не только защищает резину от воздействия кислорода, но и снижает шум в шинах при движении автомобиля на высокой скорости. В случае с этим элементом может пригодиться лень.В его высоких технологиях используются самые разные технологии – от двойного остекления и лазерной хирургии глаза до освещения вашего имени.
Крис Смит
Джон Эмсли раскрывает секреты благородного газа аргона тяжелее воздуха. На следующей неделе вы бы вышли замуж за этого человека?
Steve Mylon
Практически никогда не бывает, чтобы популярные элементы были такими из-за их полезности и интересного химического состава. Но для золота и серебра все так поверхностно. Они популярнее, потому что красивее.Моя жена, например, не химик, и не мечтала носить медное обручальное кольцо. Возможно, это связано с тем, что оксид меди имеет раздражающую привычку окрашивать вашу кожу в зеленый цвет. Но если бы она только нашла время, чтобы узнать о меди, чтобы немного ее узнать; может быть, тогда она отвернется от других и с гордостью наденет его.
Крис Смит
Стив Милон спиной, чтобы скрестить вашу ладонь с медью на следующей неделе на «Химии в ее элементе». Надеюсь, вы присоединитесь к нам.Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.
(промо)
(конец промо)
Средняя масса | Wyzant Спросите эксперта
Здравствуйте, Янтарь,
«Атомную массу» каждого элемента можно найти в нижней части его символа в периодической таблице. Для Ar средняя атомная масса составляет 39,948 AMU (атомная единица массы). Я округлю это до 40 для объяснения.Аргон – это элемент 18 в таблице, что означает, что в нем 18 протонов. Каждому протону соответствует масса 1 AMU. Каждый Ar также имеет 18 электронов для нейтрального атома (по умолчанию, если не указано надстрочным индексом после его символа, который показывает любой чистый заряд). Считается, что электроны имеют 0 AMU. У них есть небольшая масса, но слишком мало для такого рода вопросов. Однако их масса становится важной в физике и ядерной энергии.
Если масса Ar составляет 40 AMU, мы можем вычесть протоны по 1 AMU каждый, чтобы получить количество нейтронов, также по 1 AMU каждого.Это означает, что после вычитания массы 18 протонов у Ar осталось 22 AMU. 22 AMU исходит от нейтронов, также по 1 AMU каждый. Итак, у нас 22 нейтрона.
Почему? Вы можете спросить, показывает ли таблица массу, которая немного отличается от расчетного значения 40, если вы считаете нейтроны и протоны по 1 AMU каждый. Это потому, что в таблице представлено среднее количество атомов Ar, обнаруженных на Земле, а количество нейтронов может варьироваться даже в пределах одного и того же типа элемента. Атомы с дополнительным нейтроном остаются нейтральными, но их масса увеличится на 1 AMU.Таким образом, может быть атом аргона 41, имеющий 18 протонов, 18 электронов и 23 нейтрона. Ar 39 имеет 21 нейтрон и так далее. Эти вариации Ar называются «изотопами», и они могут возникать для всех элементов. Атомная энергия основана на нестабильной природе некоторых нейтронно-тяжелых элементов, таких как изотопы урана и плутония.
Таким образом, атомные массы в Периодической таблице отражают средневзвешенное значение этих изотопов.
Атомная единица массы (а.е.м .; дальтон) – это единица массы, равная точно 1/12 массы одного атома 12 C или 1.660538921 x 10 −27 кг. Это приблизительная масса одного протона или одного нейтрона и является основой атомных весов.
Возвращаясь к вашему вопросу, ответ будет:
39.948amu x 1.660538921 x 10 −27 kg / amu
Слишком много цифр на мой вкус, поэтому я оставлю окончательный ответ вам. Если округлить в уме, я получу 40×1,5 = 60,
, так что примерно 60 x 10 −27 кг или 6,0 x 10 −26 кг
Слишком мало, чтобы утолить голод, но достаточно, чтобы сделать это интересно для физиков, пытающихся высвободить эту массу в виде энергии, согласно E = mc 2 , где c – скорость света при 3 x 10 8 м / с.Возведите это в квадрат, и у вас будет достаточно большое число (9 x 10 16 ), чтобы сделать что-то интересное, используя всего один моль атомов Ar (6,03 x 10 23 ).
6,0 x 10 −26 кг / атом x 9 x 10 16 м 2 / с 2 x 6,03 x 10 23 атомов / моль = 324 x 10 13 кг м 2 / с 2 на моль (40 г) аргона. [1 кг м 2 / с 2 составляет 1 Джоуль.]
40 граммов аргона содержат 3,24 x 10 15 Джоулей энергии.Это эквивалентно 774 килотоннам в тротиловом эквиваленте!
Извините за отступление, но оно помогает объяснить, почему кого-то может интересовать фактическая масса атома. Остерегаться!
Если это не помогло – извините. Надеюсь, это было хотя бы интересно.
Боб
Аргон – Атомный номер – Атомная масса – Плотность аргона
Атомный номер аргона
Аргон – это химический элемент с атомным номером 18 , что означает, что в атомной структуре 18 протонов и 18 электронов.Химический символ для аргона – Ar .
Атомная масса аргона
Атомная масса аргона 39,948 ед.
Обратите внимание, что каждый элемент может содержать больше изотопов, поэтому полученная атомная масса рассчитывается на основе встречающихся в природе изотопов и их содержания.
Единицей измерения массы является атомная единица массы (а.е.м.) . Одна атомная единица массы равна 1,66 x 10 -24 граммов. Одна унифицированная атомная единица массы составляет приблизительно массы одного нуклона (либо одного протона, либо нейтрона) и численно эквивалентна 1 г / моль.
Для 12 C атомная масса равна точно 12u, поскольку от нее определяется атомная единица массы. Для других изотопов изотопная масса обычно отличается и обычно находится в пределах 0,1 u от массового числа. Например, 63 Cu (29 протонов и 34 нейтрона) имеет массовое число 63, а изотопная масса в его основном ядерном состоянии равна 62,91367 ед.
Существует две причины разницы между массовым числом и изотопной массой, известной как дефект массы:
- Нейтрон на немного тяжелее , чем протон .Это увеличивает массу ядер с большим количеством нейтронов, чем протонов, относительно шкалы атомных единиц массы, основанной на 12 C с равным количеством протонов и нейтронов.
- Энергия связи ядра варьируется от ядра к ядру. Ядро с большей энергией связи имеет более низкую полную энергию и, следовательно, на более низкую массу согласно соотношению эквивалентности массы и энергии Эйнштейна E = mc 2 . Для 63 Cu атомная масса меньше 63, поэтому это должен быть доминирующий фактор.
См. Также: Массовое число
Плотность аргона
Плотность аргона 1,784 г / см 3 .
Типичные плотности различных веществ при атмосферном давлении.
Плотность определяется как масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, разделенная на объем:
ρ = m / V
На словах плотность (ρ) вещества – это общая масса (m) этого вещества. деленное на общий объем (V), занимаемый этим веществом.Стандартная единица СИ – килограммов на кубический метр ( кг / м 3 ). Стандартная английская единица – фунта массы на кубический фут ( фунт / фут 3 ).
См. Также: What is Density
См. Также: Самые плотные материалы Земли
Аргон – сводка свойств
Элемент | Аргон | |||
---|---|---|---|---|
Атомный номер | Символ | Ar | ||
Категория элемента | Благородный газ | |||
Фаза в STP | Газ | |||
Атомная масса [аму] | 39.948 | |||
Плотность при STP [г / см3] | 1.784 | |||
Электронная конфигурация | [Ne] 3s2 3p6 | |||
Возможные состояния окисления | 0 | Электронное сродство | / моль] | – |
Электроотрицательность [шкала Полинга] | – | |||
Энергия первой ионизации [эВ] | 15.7596 | |||
Год открытия | 1894 | Струтт, Джон (лорд Рэлей)|||
Тепловые свойства | ||||
Точка плавления [шкала Цельсия] | -189.2 | |||
Точка кипения [шкала Цельсия] | -185,7 | |||
Теплопроводность [Вт / м · К] | 0,01772 | |||
Удельная теплоемкость [Дж / г · К] | 0,52 | 0,52 | 0,52 | плавления [кДж / моль]1,188 |
Теплота испарения [кДж / моль] | 6,447 |
–
–
–
Части периодической таблицы
атомная масса элемента – это средняя масса атомов элемента, измеряемого в единицах атомной массы (а.е.м., также известная как дальтон , D).Атомная масса представляет собой средневзвешенное значение всех изотопы этого элемента, в которых масса каждого изотопа равна умноженное на содержание этого конкретного изотопа. (Атомный масса также обозначается как атомный вес , но термин “масса” точнее.)
Например, экспериментально можно определить, что неон состоит из трех изотопов: неон-20 (с 10 протонами и 10 нейтронами в его ядро) массой 19.992 а.е.м. и обилие 90,48%, неон-21 (с 10 протонами и 11 нейтронами) с массой 20,994 а.е.м. и содержание 0,27%, и неон-22 (с 10 протонами и 12 нейтронами) с масса 21,991 а.е.м. и содержание 9,25%. Средняя атомная масса неона таким образом:
0,9048 | 19,992 аму | = | 18,09 аму | |
0.0027 | 20,994 аму | = | 0,057 а.е.м. | |
0,0925 | 21,991 аму | = | 2,03 а.е.м. | |
20,18 а.е.м. |
Атомная масса полезна в химии, когда она соединена с концепция моля: атомная масса элемента, измеренная в а.е.м., равна то же, что масса в граммах одного моля элемента.Таким образом, поскольку атомная масса железа составляет 55,847 а.е.м., один моль атомов железа весил бы 55,847 грамма. Эту же концепцию можно распространить на ионные соединения и молекулы. Одна формульная единица хлорида натрия (NaCl) будет весить 58,44 а.е.м. (22,98977 а.е.м. для Na + 35,453 а.е.м. для Cl), таким образом, моль хлорида натрия будет весить 58,44 грамма. Одна молекула воды (H 2 O) будет весить 18,02 а.е.м. (21,00797 а.е.м. для H + 15,9994 а.е.м. вместо O), а моль молекул воды будет весить 18.02 грамма.
Оригинальная периодическая таблица элементов, опубликованная Дмитрием. Менделеев в 1869 г. расположил известные в то время элементы в порядок увеличения атомного веса, так как это было до открытия ядра и внутренней структуры атома. Современный таблица Менделеева расположена в порядке возрастания атомный номер вместо.
фактов об аргоне | Живая наука
Аргон – инертный элемент без цвета и запаха, один из благородных газов.Этот элемент, используемый в люминесцентных лампах и при сварке, получил свое название от греческого слова «ленивый» – дань уважения тому, как мало он реагирует на образование соединений.
На Земле подавляющее большинство аргона – это изотоп аргон-40, который образуется в результате радиоактивного распада калия-40, согласно Chemicool. Но в космосе аргон образуется в звездах, когда два ядра водорода или альфа-частицы сливаются с кремнием-32. В результате получается изотоп аргон-36. (Изотопы элемента имеют разное количество нейтронов в ядре.)
Хотя аргон инертен, он далеко не редкость; по данным Королевского химического общества (RSC), он составляет 0,94% атмосферы Земли. По расчетам Chemicool, это составляет 65 триллионов метрических тонн – и это число со временем увеличивается по мере распада калия-40.
Только факты
По данным Национальной лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, свойства аргона следующие:
- Атомный номер (количество протонов в ядре): 18
- Символ атома (в Периодической таблице элементов) : Ar
- Атомный вес (средняя масса атома): 39.948
- Плотность: 0,0017837 грамма на кубический сантиметр
- Фаза при комнатной температуре: газ
- Точка плавления: минус 308,83 градуса по Фаренгейту (минус 189,35 градуса Цельсия)
- Точка кипения: минус 302,53 F (минус 185,8299 ° C) Число изотопы (атомы одного элемента с разным числом нейтронов): 25; 3 стабильных
- Наиболее распространенные изотопы: Ar-40 (естественное содержание 99,6035%), Ar-40 (естественное содержание 0,0629%), Ar-36 (естественное содержание 0,3336%)
Использование инертного газа
Первая подсказка О существовании аргона произошло в 1785 году, когда британский ученый Генри Кавендиш сообщил о кажущейся инертной части воздуха, согласно RSC.Кавендиш не смог понять, что это за таинственный 1 процент; открытие произошло более века спустя, в 1894 году. Работая одновременно и в общении с лордом Рэли (Джон Уильям Струтт), шотландский химик Уильям Рэмси идентифицировал и описал загадочный газ. За это открытие они разделили Нобелевскую премию по химии 1904 года. Аргон привел и к другим моментам эврики для Рэмси. По данным Нобелевской премии, исследуя элемент, он также обнаружил гелий.Понимая, что связанные элементы, вероятно, существуют, он затем быстро обнаружил неон, криптон и ксенон.
Поскольку аргон инертен, он используется в промышленных процессах, требующих наличия инертной атмосферы. Примеры, согласно газоснабжающей компании Praxair, включают сварку специальных сплавов и производство полупроводниковых пластин. Аргон также является хорошим изолятором, поэтому его часто перекачивают в сухие гидрокостюмы для глубоководных дайверов, чтобы дайвер согрелся.
Другое использование аргона – историческая сохранность.Газ закачивают вокруг важных документов, таких как карта мира 1507 года в Библиотеке Конгресса и копия Великой хартии вольностей, хранящаяся в Национальном архиве США. В отличие от реактивного кислорода, аргон не портит бумагу или чернила на тонких документах.
(Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)Кто знал?
- Неоновые огни, которые светятся синим светом, на самом деле содержат аргон, согласно Биллу Конканнону, художнику неоновых вывесок из Крокетта, Калифорния.(Сам неон излучает оранжево-красное свечение.)
- Аргон также используется в лазерной технологии, включая эксимерный лазер на основе фторида аргона (ArF), используемый для коррекции зрения при операциях LASIK или PRK. По данным Оптического общества, в 1981 году Рангасвами «Шри» Шринивасан из IBM протестировал один из этих лазеров на оставшейся кости индейки на День Благодарения и обнаружил его потенциал в качестве хирургического инструмента для деликатных операций.
- В сентябре 2014 года исследователи обнаружили, что загрязненные подземные воды в Пенсильвании и Техасе возникли не из-за метода добычи нефти, известного как гидроразрыв, а из негерметичных обсадных труб скважин.Они сделали это открытие, закачав в скважины аргон и другие индикаторы благородных газов, где они смешались с метаном.
- Аргон претерпел некоторые изменения: в 1957 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) изменил его атомный символ с «A» на сегодняшний «Ar».
Текущие исследования
В течение многих лет благородный газ ксенон исследовался как средство лечения травм головного мозга. Ксенон, однако, дорог, что побудило исследователей обратиться к его родственнику – благородному газу, аргону, в качестве потенциальной альтернативы.
Область исследований еще молода, но эксперименты на клеточных культурах и на животных показывают, что однажды аргон можно будет использовать для ограничения повреждения мозга после травм или кислородного голодания. В одном обзоре, опубликованном в журнале Medical Gas Research в феврале 2014 года, было обнаружено, что в большинстве случаев обработка аргоном значительно снижает гибель клеток мозга – от 15 до 25 процентов, – сказал Дерек Новранги, один из авторов статьи и докторант в Loma Linda. Медицинский факультет Калифорнийского университета.
Никто еще не понимает, почему аргон имеет такой эффект. Клетки мозга взаимодействуют с использованием химических веществ, называемых нейротрансмиттерами, и с нейрорецепторами, которые подходят друг к другу, как замок и ключ. Скорее всего, сказал Новранги Live Science, газ действует на эти нейрорецепторы, в частности, на рецептор NMDA (который обозначает N-метил-D-аспартат для нейромедиатора, который он получает) или рецептор ГАМК (который обозначает гамма-аминомасляную кислоту). Каким-то образом, когда аргон поглощается этими рецепторами, кажется, что он предотвращает самоуничтожение клеток в ответ на повреждение мозга.
В исследованиях газообразный аргон либо непосредственно применяется к клеткам в культуральной чашке, которые находятся в состоянии стресса, например, в среде, лишенной кислорода и глюкозы, либо вводится в смеси с кислородом в лицевой маске для исследований на животных. Затем исследователи подсчитывают количество клеток, погибших при обработке аргоном и без нее.
По мере развития исследований аргона, более вероятно, что начнутся испытания на людях, сказал Новранги. Но есть предостережения: некоторые исследования показывают неоднозначные результаты или отрицательные эффекты от лечения аргоном.В одном случае, сказал Новранги, мозг в целом казался защищенным аргоном, но на самом деле повреждение одной области было увеличено после обработки газом. Это могло произойти из-за того, что аргон не проник в эту область, или из-за того, что разные области мозга имеют разные типы клеток и их плотность.
«Это все еще требует большого исследования, чтобы его можно было применить в клинике», – сказал Новранги.
Follow Live Science @livescience , Facebook и Google+ .
Дополнительные ресурсы
Молекулярный вес аргона
Молярная масса of Ar = 39,948 г / моль
Перевести граммы аргона в моль или моль аргона в граммы
Элемент | Символ | Атомная масса | Количество атомов | Массовый процент |
Аргон | Ar | 39.948 | 1 | 100,000% |
В химии вес формулы – это величина, вычисляемая путем умножения атомного веса (в единицах атомной массы) каждого элемента в химической формуле на количество атомов этого элемента, присутствующего в формуле, с последующим сложением всех этих продуктов вместе.
Часто на этом сайте просят перевести граммы в моль. Чтобы выполнить этот расчет, вы должны знать, какое вещество вы пытаетесь преобразовать.Причина в том, что на конверсию влияет молярная масса вещества. Этот сайт объясняет, как найти молярную массу.
Формула веса особенно полезна при определении относительного веса реагентов и продуктов в химической реакции. Эти относительные веса, вычисленные по химическому уравнению, иногда называют весами по уравнениям.
Используя химическую формулу соединения и периодическую таблицу элементов, мы можем сложить атомные веса и вычислить молекулярную массу вещества.
Атомные веса, используемые на этом сайте, получены от NIST, Национального института стандартов и технологий. Мы используем самые распространенные изотопы. Вот как рассчитать молярную массу (среднюю молекулярную массу), которая основана на изотропно взвешенных средних. Это не то же самое, что молекулярная масса, которая представляет собой массу одной молекулы четко определенных изотопов. Для объемных стехиометрических расчетов мы обычно определяем молярную массу, которую также можно назвать стандартной атомной массой или средней атомной массой.
Определение молярной массы начинается с единиц граммов на моль (г / моль). При расчете молекулярной массы химического соединения он говорит нам, сколько граммов содержится в одном моль этого вещества. Вес формулы – это просто вес в атомных единицах массы всех атомов в данной формуле.
Если формула, используемая при расчете молярной массы, является молекулярной формулой, вычисленная формула веса является молекулярной массой.