Молярная масса аргона – Молярная масса аргона (Ar), формула и примеры
alexxlab | 26.06.2020 | 0 | Вопросы и ответы
Молярная масса аргона (кг/моль): одноатомный, двухатомный
Молярная масса любого вещества показывает отношение веса этой субстанции относительно количества молей. Иными словами, зная молярную массу можно знать, сколько будет весить один моль вещества. Каждый элемент и соединение нескольких элементов может отличаться по данному параметру. Эта характеристика необходима в тех случаях, когда нужно смешивать несколько веществ.
Аргон в таблице Менделеева
Аргон относится к одному из самых востребованных газов для современной сварки. Он выполняет защитную функцию, так как создает изоляционный слой для сварочной ванны. Когда используется сварочная проволока, то на ней зачастую не бывает обмазки. Чтобы кислород и другие элементы из атмосферы не влияли на сваривающийся металл, следует оградить их от всех негативных факторов. Свойства аргона обеспечивают лучшую защиту, на которую не способен ни один другой газ из этой области. Несмотря на относительно высокую стоимость, которой обладает материал, его применение оказывается вполне оправданным.
Молярная масса аргона составляет 40 грамм на 1 моль вещества. Это может пригодиться для вычисления количества закачки газа в пустой баллон. Ведь практически все емкости могут использоваться многократно. Чтобы узнать количество заправленного вещества, сначала взвешивают пустую емкость, а затем взвешивают ее уже после заполнения.
Область применения
Применение аргона в сварочной сфере за последние годы существенно расширилось. В основном, его используют для сложных и ответственных работ. Если для стандартных процедур соединения с обыкновенными металлами подходят и другие, менее дорогостоящие газы, то для сложно свариваемых изделий необходим только аргон. С его помощью можно сваривать алюминий, нержавеющую сталь различных марок, никель и прочие цветные металлы.
В строительной сфере, где нужно получить соединение максимально высокого качества, аргонная сварка является основной. Свою популярность газ получил благодаря минимальному количеству брака, который получается во время сваривания. Тонкие трубопроводы, химическая и пищевая промышленность, машиностроение и прочие места, в которых находит применение сварка аргоном. В частной сфере используется все достаточно редко, так как себестоимость процесса оказывается довольно высокой и зачастую неоправданно. Если в быту возникает необходимость в применении аргона, то чаще всего люди обращаются за услугами специалистов.
Виды аргона
Существует три основные разновидности этого вещества, которые можно найти на современном рынке. В основном они отличаются по чистоте. Среди них выделяют следующие разновидности:
- Высший сорт. В данной разновидности содержание чистого газа составляет 99,99%. Он пригоден для сварки металлов, обладающих высокой химической активностью, к примеру, титановых сплавов, нержавейки. Им сваривают несущие конструкции на стройках.
- Первый сорт от высшего по чистоте имеет небольшое отклонение на 0,01%. Газом 99,98% можно сваривать алюминиевые сплавы с различными металлами. Это распространенный вариант для промышленности. Им можно работать со многими цветными металлами.
- Второй сорт. Этот газ содержит 99,95% чистого аргона. Основная сфера применения – сварка жаропрочных сталей, алюминия и других металлов. Чистый аргон здесь редко применяется, так как это может привести к образованию пор. Чтобы этого не допустить, применяются дополнительные газы, такие как углекислый и кислород. Дополнительные элементы делают защиту более активной. В чистом виде аргон не дает полной защиты от влаги, включений и других загрязнений. Добавки вступают в реакции со всеми примесями и выжигают их или выталкивают на поверхность сварочной ванны.
Физические и химические свойства
Физические свойства аргона определяют его как одноатомный газ. Температура кипения составляет -185,9 градусов Цельсия при нормальном давлении. Она выше, чем у азота, но ниже, чем у кислорода. В 100 мл воды может раствориться до 3,3 мл газа. Плотность аргона при нормальных условиях 1,78 кг/м3. Молярная теплоемкость аргона составляет 20,79 Дж/(К*моль).
На данный момент известно только два химических соединения, в которых участвует газ. Первым является CU(Ar)O, а вторым — гидрофторид аргона. Оба варианта существуют только при низких температурах. Помимо этого, аргон способен образовывать эксимерные молекулы. У них неустойчивы нормальные состояния и устойчивые возбуждение состояния. Ученые считают, что очень нестойкое соединение с этим элементом Hg — Ar, которое получается в результате электрического разряда, это и есть валентное соединение. Предполагается, что можно получить также валентные соединения с кислородом и фтором. Они также будут отличаться неустойчивостью.
Электроотрицательность составляет 4,3 пункта по шкале Полинга. Степень окисления равняется нулю, также, как и электродный потенциал. Радиус иона достигает 154 пм, а ковалентный радиус – 106 пм. Энергия ионизации – 1519 кДж/моль
Обозначение
Формула аргона — Ar. В промышленности применяется аргон по ГОСТ 10157-79. Данный стандарт предназначается для жидкого и газообразного аргона, который получается из остаточных газов на аммиачных производствах и воздуха. Используется он в качестве защитной среды вовремя разки, сварки, плавке и прочих процедур с металлами. Стандарт выдвигает требования по изготовлению аргона для данной сферы. В итоге, полученное вещество должно соответствовать физико-химическим характеристикам, приведенным в самом ГОСТе.
Техника безопасности при работе с аргоном
Как и любой другой газ, аргон может оказаться очень опасным для здоровья человека, если не применять соответствующие меры безопасности. Чтобы минимизировать вероятность появления несчастных случаев, следует придерживаться следующих пунктов:
- Во время работы с самим аргоном, следует применять шланговые противогазы или специальные изолирующие кислородные приборы, такие как баллоны;
Аргон в баллонах разной емкости
- Контакт с аргоном в жидком состоянии может привести к обморожению слизистых оболочек и кожи, так что для личной безопасности нужно применять спецодежду и защитные приспособления.
«Важно!
Во время работы с газом он может замещать кислород из атмосферы, что приводит к удушью, поэтому, нужно контролировать содержание кислорода дистанционными методами и не допускать его падение ниже 19%.»
Заключение
Несмотря на все преимущества использования газа, на практике он оказывается достаточно сложным в использовании. Основная проблема заключается в его вредности для здоровья человека. При постоянном контакте с ним возникают различные профессиональные болезни, которые проявляются более остро и активно, чем с другими газами. Таким образом, к проблемам безопасности связанными с хранением, добавляются еще и те, которые связаны с использованием.
Вторая сложность заключается в наличии соответствующей техники и умения работать. Ведь в каждом отдельном случае нужны свои навыки. Тем не менее, аргон остается наиболее востребованным веществом для обеспечения защиты во время соединения сложно свариваемых металлов и их сплавов.
svarkaipayka.ru
Молярная масса некоторых газов значения (Таблица)
Молярная масса газа (или вещества) — это отношение массы газа к количеству молей этого газа, то есть масса одного моля газа (вещества).
В системе СИ молярная масса выражается в кг/моль (или г/моль), обозначают обычно буквой M.
Название газа и его химическая формула | Молярная масса, г/моль |
Азот (N2) | 28,016 |
Аммиак (NH3) | 17,031 |
Аргон (Ar) | 39,944 |
Ацетилен (C2H2) | 26,04 |
Ацетон (C3H6O) | 58,08 |
Н-бутан (C4h20) | 58,12 |
Изо-бутан ( C4 | 58,12 |
Н-бутиловый спирт ( C4HJ0O) | 74,12 |
Вода (H2O) | 18,016 |
Водород (h3) | 2,0156 |
Воздух (сухой) | 28,96 |
Н-гексан (C6HJ4) | 86,17 |
Гелий (He) | 4,003 |
Н-гептан (C7HJ6) | 100,19 |
Двуокись углерода (CO2) | 44,01 |
Н-декан ( C10h32) | 142,30 |
Дифенил ( C12h20) | 154,08 |
Дифениловый эфир ( CJ2H10O) | 168,8 |
Дихлорметан ( CH2Cl2) | 84,94 |
Диэтиловый эфир (C4H10O) | 74,12 |
Закись азота (N2O) | 44,016 |
Йодистый водород (HJ) | 127,93 |
Кислород (O2) | 32,00 |
Криптон (Kr) | 83,7 |
Ксенон (Xe) | 131,3 |
Метан (CH4) | 16,04 |
Метиламин (CH5N) | 31,06 |
Метиловый спирт (CH4O) | 32,04 |
Неон (Ne) | 20,183 |
Нитрозилхлорид (NOCl) | 65,465 |
Озон (O3) | 48,00 |
Окись азота (NO) | 30,008 |
Окись углерода (CO) | 28,01 |
Н-октан ( C8H18) | 114,22 |
Н-пентан ( C5H12) | 72,14 |
Изо-пентан ( C5H12) | 72,14 |
Пропан ( C3H8) | 44,09 |
Пропилен ( C3H6) | 42,08 |
Селеновая кислота (H2Se) | 80,968 |
Сернистый газ (SO2) | 64,06 |
Сернистый ангидрид (SO3) | 80,06 |
Сероводород (H2S) | 34,08 |
Фосфористый водород (PH3) | 34,04 |
Фреон 11 (CF3CI) | 137,40 |
Фреон-12 (CF2CI2) | 120,92 |
Фреон-13 (CFCI3) | 114,47 |
Фтор (F2) | 38,00 |
Фтористый кремний (SiF4) | 104,06 |
Фтористый метил (CH3F) | 34,03 |
Хлор (Cl2) | 70,914 |
Хлористый водород (HCl) | 36,465 |
Хлористый метил (CH3Cl) | 50,49 |
Хлороформ (CHCl3) | 119,39 |
Циан (C2N2) | 52,04 |
Цианистая кислота (HCN) | 27,026 |
Этан (C2H6) | 30,07 |
Этиламин (C2H7N) | 45,08 |
Этилен (C2h5) | 28,05 |
Этиловый спирт (C2H6O) | 46,07 |
Хлористый этил (C2H5Cl) | 64,52 |
infotables.ru
Таблица. Молярная масса газов (г/моль = кг/кмоль) от азота до хлористого этила.
|
tehtab.ru
Свойства атома Аргона | |
Название | Аргон / Argon |
Символ | Ar |
Номер | 18 |
Атомная масса (молярная масса) | 39,948 (1) а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [Ne] 3s2 3p6 |
Радиус атома | ? (71) пм |
Химические свойства Аргона | |
Ковалентный радиус | 106 пм |
Радиус иона | 154 пм |
Электроотрицательность | 4,3 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | 0 |
Степени окисления | 0 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 1519,6 (15,76) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 1,784·10−3 г/см3 |
Плотность при т. п. | 1,40 г/см3 |
Температура плавления | 83,8 К (-189,35 °C) |
Температура кипения | 87,3 К (-185,85 °C) |
Уд. теплота плавления | 7,05 ккал/кг кДж/моль |
Уд. теплота испарения | 6,45 кДж/моль кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 20,79 Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 24,2 см3/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
Параметры решётки | 5,260 Å |
Температура Дебая | 85 K |
Прочие характеристики Аргона | |
Теплопроводность | (300 K) 0,0164 вт/м×град Вт/(м·К) |
infotables.ru
Аргон – это особенный элемент периодической системы
Все мы знаем, что аргон применяется для сварки разных металлов, но не каждый задумывался, о том, что представляет собой этот химический элемент. А между тем его история богата событиями. Что характерно, аргон – это исключительный экземпляр периодической таблицы Менделеева, который не имеет аналогов. Сам ученый удивлялся в свое время, как он вообще мог сюда попасть.
В атмосфере присутствует примерно 0,9 % этого газа. Как и азот, он имеет нейтральный характер без цвета и запаха. Для поддержания жизни он не подходит, но зато просто незаменим в некоторых областях человеческой деятельности.
Небольшой экскурс в историю
Впервые его обнаружил англичанин и физик по образованию Г. Кавендиш, который заметил присутствие в воздухе чего-то нового, стойкого к химическому воздействию. К сожалению, Кавендиш так и не узнал природу нового газа. Чуть более ста лет спустя это заметил и другой ученый – Джон Уильям Страт. Он пришел к выводу, что в азоте из воздуха есть какая-то примесь газа неизвестного происхождения, но аргон это или что-то еще, он пока не мог понять.
При этом газ не вступал в реакцию с различными металлами, хлором, кислотами, щелочами. То есть с химической точки зрения носил инертный характер. Еще одной неожиданностью стало открытие – молекула нового газа включает в себя лишь один атом. А на тот момент подобный состав газов был еще неизвестен.
Публичное сообщение о новом газе привело в шок многих ученых со всего мира – как можно было проглядеть новый газ в воздухе на протяжении многих научных исследований и опытов?! Но в открытие поверили не все ученые, включая Менделеева. Судя по атомной массе нового газа (39,9), он должен расположиться между калием (39,1) и кальцием (40,1), но позиция уже была занята.
Как уже упоминалось, аргон – это газ с богатой и детективной историей. На некоторое время он был забыт, но после открытия гелия новый газ признали официально. Было решено отвести для него отдельную нулевую позицию, расположенную в между галогенов и щелочных металлов.
Свойства
Среди прочих инертных газов, которые входят в тяжелую группу, аргон считается самым легким. Его масса превышает вес воздуха в 1,38 раза. В жидкое состояние газ переходит при температуре -185,9 °С, а при -189,4 °С и нормальном давлении твердеет.
От гелия и неона аргон отличается тем, что способен растворяться в воде – при температуре 20 градусов в количестве 3,3 мл в ста граммах жидкости. Но в ряде органических растворов газ растворяется лучше. Воздействие электрического тока заставляет его светиться, благодаря чему он стал широко применяться в осветительном оборудовании.
Биологами обнаружено другое полезное свойство, которым обладает аргон. Это своего рода среда, где растение прекрасно себя чувствует, что доказано опытами. Так, находясь в атмосфере газа, посаженые семена риса, кукурузы, огурцов и ржи дали свои ростки. В другой атмосфере, где 98 % приходится на аргон и 2 % – на кислород, хорошо прорастает такая овощная культура, как морковь, салат и лук.
Что особенно характерно, содержание этого газа в земной коре намного больше, чем других элементов, находящихся в его группе. Его примерное содержание – 0,04 г на одну тонну. Это в 14 раз превышает количество гелия и в 57 раз – неона. Что касается окружающей нас Вселенной, его там еще больше, в особенности на разных звездах и в туманностях. По некоторым подсчетам, аргона на просторах космоса больше, чем хлора, фосфора, кальция или калия, которых полно на Земле.
Получение газа
Тот аргон в баллонах, в которых мы его чаще встречаем, является неисчерпаемым источником. К тому же он в любом случае возвращается в атмосферу в силу того, что при использовании не меняется в физическом или химическом плане. Исключением могут быть случаи расхода малого количества изотопов аргона на получение новых изотопов и элементов в ходе ядерных реакций.
В промышленности газ получают путем разделения воздуха на кислород и азот. В результате чего и рождается газ как побочный продукт. Для этого используется специальное промышленное оборудование двукратной ректификации с двумя колоннами высокого и низкого давления и промежуточным конденсатором-испарителем. Помимо этого, для получения аргона могут быть использованы отходы аммиачного производства.
Область применения
Сфера применения аргона насчитывает несколько областей:
- пищевая промышленность;
- металлургия;
- научные исследования и опыты;
- сварочные работы;
- электроника;
- автомобильная промышленность.
Этот нейтральный газ находится внутри электрических лапочек, что замедляет испарение вольфрамовой спирали внутри. Благодаря этому свойству широко применяется основанный на данном газе сварочный аппарат. Аргон позволяет надежно соединять детали из алюминия и дюраля.
Широкое распространение газ получил при создании защитной и инертной атмосферы. Это обычно необходимо для термической обработки тех металлов, которые легко подвержены окислению. В атмосфере аргона хорошо растут кристаллы для получения полупроводниковых элементов или сверхчистых материалов.
Преимущества и недостатки применения аргона в сварке
Касательно области сварки аргон дает определенные преимущества. Прежде всего, металлические детали в ходе сварки не так сильно нагреваются. Это позволяет избежать деформации. К прочим достоинствам относятся:
- надежная защита сварного шва;
- скорость аргонной сварки на порядок выше;
- процесс легко контролировать;
- сварку можно механизировать либо полностью перевести в автоматический режим;
- возможность соединять детали из разнородных металлов.
В то же время сварочный аргон подразумевает и ряд недостатков:
- при сварке возникает ультрафиолетовое излучение;
- для использования высокоамперной дуги необходимо качественное охлаждение;
- сложная работа на открытом воздухе или сквозняке.
Тем не менее при наличии стольких достоинств трудно недооценить значение аргонной сварки.
Меры предосторожности
При использовании аргона стоит проявлять осторожность. Хоть газ нетоксичен, но способен вызывать удушье, замещая собой кислород или сжижая его. Поэтому крайне важно контролировать объем O2 в воздухе (не менее 19 %) при помощи специальных приборов, ручных или автоматических.
Работа с жидким газом требует предельной осторожности, поскольку низкая температура аргона может вызвать сильное обморожение кожного покрова и повреждение глазной оболочки. Необходимо использовать очки и спецодежду. Лицам, которым необходимо проводить работы в аргонной атмосфере, нужно надевать противогазы либо прочие изолирующие кислородные приборы.
fb.ru
Аргон
Арго́н — химический элемент с атомным номером 18. Третий по распространённости элемент в атмосфере — 0,93 % по объёму.
| Аргон(Ar) | |
|---|---|
| Атомный номер | 18 |
| Внешний вид | |
| Свойства атома | |
| Атомная масса (молярная масса) | 39,948 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 2- пм |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 1519,6(15,75) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Ne] 3s2 3p6 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 98 пм |
| Радиус иона | n/a пм |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 0,0 |
| Электродный потенциал | 0 |
| Степени окисления | n/a |
| Термодинамические свойства | |
| Плотность | (при -186 °C)1,40 г/см³ |
| Удельная теплоёмкость | 0,138 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 | |
| Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
| Период решётки | 5,260 Å |
| Отношение c/a | n/a |
| Температура Дебая | 85,00 K |
История
К открытию аргона привело обнаруженное в 1892 году английским физиком Лордом Джоном Рэлеем небольшое (всего на 0,13 %) превышение плотности азота, выделяемого из воздуха, над плотностью «химического» азота, возникающего при термическом разложении нитрита аммония NH4NO2. Вместе с другим английским физиком Уильям Рамзаем, Лорд Джон Рэлей в 1894 году выделил из воздуха примесь более тяжёлого (по сравнению с азотом) газа, который отличался одноатомным составом молекул и практически полной химической недеятельностью (аргон не вступает ни в какие химические реакции). Затем были открыты остальные инертные газы.
Происхождение названия
Именно из-за своей удивительной химической инертности новый газ и получил своё название (греч. αργός — неактивный).
Аргон в природе
Аргон распространён в природе только в свободном виде. В земной коре его содержание составляет 1,2•10-4 %, в морской воде — 0,45•10-4 %. В атмосферном воздухе содержится 0,93 % аргона по объёму (9,34 л в 1м3). Это значительно больше, чем содержание в воздухе всех остальных инертных газов вместе взятых. Воздух служит неиссякаемым источником для получения аргона.
Обращает на себя внимание преобладание в смеси природных нуклидов аргона самого тяжёлого — аргона-40. Это связано с тем, что 40Ar постоянно образуется за счёт распада радиоактивного калия-40. В 1 т калия за год при радиоактивном распаде калия-40 путём захвата орбитального электрона (так называемый электронный захват, или К-захват; на этот тип радиоактивного распада калия-40 приходится 12 % от всех актов распада этого природного радионуклида) образуется всего около 3100 атомов аргона-40. Но калий — один из самых распространённых на Земле элементов, да и время, прошедшее за долгую историю Земли, исчисляется миллиардами лет. Поэтому 40Ar накопился в земной атмосфере в значительных количествах.
Преобладание тяжёлого аргона-40 в природной смеси изотопов этого элемента приводит к тому, что атомная масса элемента аргона оказывается немного выше, чем следующего за ним в периодической системе элемента калия. Однако, когда Менделеев создавал свою знаменитую таблицу, проблема, как разместить калий и аргон, у него не возникала, так как аргон был открыт спустя почти 30 лет после открытия периодического закона, и в таблицу (в группу, которой тогда присвоили номер ноль) попал только в начале 20-го века. В настоящее время аргон, как и другие инертные газы, включают в восьмую группу периодической системы элементов.
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.
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.
Как уже говорилось, 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 решётке молекулами вещества-хозяина.
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.
При пропускании электрического разряда через стеклянную трубку, заполненную аргоном, наблюдается сине-голубое свечение, что широко используется, например, в светящейся рекламе. В геохронологии по оределению соотношения изотопов 40Ar/40К устанавливают возраст минералов. Также аргон используется в аргоновых лазерах.
Ссылки
mediaknowledge.ru
Аргон, Вступление | |
| Символ | Ar |
| Латинское название | Argon |
| Тип вещества | простой химический элемент |
| Первооткрыватель | У. Рамзай, Дж. Рэлей |
| Год открытия | 1894 |
Основные параметры аргона по таблице Менделеева | |
| Атомный номер Z | 18 |
| Атомная масса | 39.948 |
| Группа | 18 |
| Период | 3 |
| Принадлежность к группе | инертные благородные газы |
Механические свойства аргона | |
| Скорость звука | 319 (Метр / Секунда) |
Термодинамические свойства аргона | |
| Агрегатное состояние при нормальных условиях | газ |
| Точка плавления по Кельвину | 83.85 (Кельвин) |
| Точка плавления по Цельсию | -189.3 (°C) |
| Точка кипения по Кельвину | 87.35 (Кельвин) |
| Точка кипения по Цельсию | -185.8 (°C) |
| Газовая постоянная | 208 (Джоуль / (Килограмм · Кельвин)) |
| Коэффициент объемного расширения газов в интервале температур (0..100°C) при давлении 101.3 кПа | 3.676 · 10 − 3 (1 / Кельвин) |
Магнитные свойства аргона | |
| Тип магнитной проницаемости | диамагнетик |
Свойства атома аргона | |
| Конфигурация электронного облака | 1s2 | 2s22p63s23p6 |
| Радиус атома | 71 · 10 − 12 (Метр) |
| Число протонов p | 18 |
| Число нейтронов n | 22 |
| Число электронов e | 18 |
| Массовое число A | 40 |
| Атомная структура аргона |  |
Химические свойства аргона | |
| Валентность | 0 |
Распространенность аргона | |
| Вселенная состоит из аргона на | 0.02% |
| Солнце состоит из аргона на | 0.007% |
| Мировой океан состоит из аргона на | 0.000045% |
Вселенная | |
| Вселенная состоит из аргона на | 0.02% |
www.fxyz.ru