Historia argonu, struktura, właściwości, użycia

On argon Jest to jeden z gazów szlachetnych w stole okresowym i stanowi około 1% atmosfery Ziemi. Jest reprezentowany przez symbol chemiczny AR, element, który ma masę atomową równą 40 dla jego najliczniejszego izotopu na Ziemi (⁴⁰Ar); Inne izotopy to ³⁶AR (najliczniejszy we wszechświecie), ³⁸AR i radioizotop ³⁹Ar.

Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa „argos”, co oznacza nieaktywne, powolne lub bezczynne, ponieważ skomponował mysźliwy ułamek powietrza, który nie zareagował. Azot i tlen reagują na siebie na ciepło iskry elektrycznej, tworząc tlenki azotu; Dwutlenek węgla z podstawowym roztworem NaOH; Ale AR, nie ma nic.

Violet Luminescens Pobieranie Charakterystyka jonizowanych atomów argonowych. Źródło: Wikigian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Argon to bezbarwny gaz bez zapachu i smaku. Jest to jeden z niewielu gazów, które nie wykazują zmiany koloru podczas kondensacji, a zatem jest jego bezbarwną cieczą, a także gazem; To samo dzieje się z krystalicznym stałym.

Kolejną z jego głównych cech jest emisja światła fioletowego, gdy jest podgrzewana wewnątrz rurki do porażenia elektrycznego (obraz doskonały).

Chociaż jest to gaz obojętny (choć nie w specjalnych warunkach), a także brakuje aktywności biologicznej, może przesunąć tlen z powietrza, powodując uduszenie. Niektóre czynniki w rzeczywistości wykorzystują to na ich korzyść, aby utopić płomienie poprzez usunięcie tlenu.

Jego bezwładność chemiczna sprzyja jej zastosowaniu jako atmosfery reakcji, których gatunki są podatne na tlen, pary wodne i azot. Oferuje również medium do przechowywania i metalowych fabryk, stopów lub półprzewodników.

[TOC]

Historia twojego odkrycia

W 1785 r. Henry Cavendish, badając azot powietrza, zwany „lotem kwiatowym”, stwierdził, że część azotu może być składnikiem obojętnym.

Ponad sto lat później, w 1894 r., Brytyjscy naukowcy Lord Rayleigh i Sir William Ramsey odkryli, że azot przygotowywany przez eliminację tlenu z powietrza atmosferycznego był o 0,5 % cięższy niż azot uzyskany z niektórych związków; Na przykład amoniak.

Naukowcy podejrzewali obecność innego gazu w powietrzu atmosferycznym zmieszanym z azotem. Następnie stwierdzono, że pozostały gaz po eliminacji azotu z powietrza atmosferycznego był obojętnym gazem znanym obecnie jako argon.

Był to pierwszy izolowany gaz obojętny na Ziemi; Stąd jego imię, ponieważ Argon oznacza leniwy, nieaktywny. Jednak w 1868 r. Obecność helu w słońcu wykryto na podstawie badań spektroskopowych.

Może Ci służyć: wodorotlenek kadmu (CD (OH) 2)

F. NEWALL i W. N. Hartley, w 1882 r., Obserwował linie nadawane, prawdopodobnie odpowiadające Argonowi, które nie odpowiadały tym przedstawionym przez inne znane elementy.

Struktura argonu

Argon jest szlachetnym gazem, w związku z czym ma orbitale swojego ostatniego całkowicie pełnego poziomu energii; Oznacza to, że jej warstwa Valencia przedstawia osiem elektronów. Wzrost liczby elektronów nie przeciwdziała jednak rosnącej sile przyciągania wywieranej przez jądro; I dlatego ich atomy są najmniejsze z każdego okresu.

To powiedziawszy, atomy argonu można wizualizować jako „marmur” z bardzo ściśniętymi chmurami elektronicznymi. Elektrony poruszają się jednorodnie przez wszystkie pełne orbitale, powodując mało prawdopodobną polaryzację; to znaczy, że region pochodzi ze względnego niedoboru elektronów.

Z tego powodu londyńskie siły dyspersji są szczególnie dla argonu, a polaryzacja skorzysta tylko wtedy, gdy promień atomowy i/lub masa atomowa wzrośnie. Dlatego argon jest gazem, który kondensuje -186ºC.

Rysując gaz, okaże się, że jego atomy lub kulki ledwo mogą pozostać zjednoczeni, przy braku jakiegokolwiek rodzaju ar-ar-ar-ar. Nie można jednak zignorować, że takie kulki mogą dobrze oddziaływać z innymi cząsteczkami apolarnymi; Na przykład CO₂, N₂, NE, rozdz₄, Wszystkie obecne w składzie powietrza.

Kryształy

Atomy argonu zaczynają zwalniać, gdy temperatura opada około -186ºC; Potem dzieje się kondensacja. Teraz siły międzycząsteczkowe nabierają większej skuteczności, ponieważ odległość między atomami jest niższa i daje czas na wystąpienie kilku natychmiastowych lub polaryzacji.

Ten płynny argon jest nieuporządkowany i nie wiadomo, w jaki sposób jego atomy można dokładnie ułożyć.

Gdy temperatura opada dalej, do -189ºC (zaledwie trzy stopnie mniej), argon zaczyna krystalizować w bezbarwnym lodzie (niższy obraz). Być może termodynamicznie lód jest bardziej stabilny niż lód argonowy.

Argon topi się lód. Źródło: Brak, który można odczytać, nie dostarczył autora. Połykać. [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]

Na tym lodzie lub kryształu argonu jego atomy przyjmują uporządkowaną strukturę typu sześciennego skoncentrowaną na twarzach (FCC). W tych temperaturach taki jest efekt ich słabych interakcji. Oprócz tej struktury może również tworzyć sześciokątne, bardziej zwarte kryształy.

Może ci służyć: coprecipitation

Kryształy sześciokątne są preferowane, gdy argon krystalizuje się w obecności niewielkich ilości lub₂, N₂ i co. Kiedy deformują, że cierpią na przejście do fazy sześciennej skoncentrowanej na twarzach, najbardziej stabilna struktura stałego argonu.

Elektroniczna Konfiguracja

Konfiguracja elektroniczna dla Argonu wynosi:

[Ne] 3s²3p⁶

Który jest taki sam dla wszystkich izotopów. Zauważ, że twoja Octeto de Valencia jest kompletna: 2 elektrony na orbicie 3s i 6 na orbicie 3p, dodając łącznie 8 elektronów.

Teoretyczne i eksperymentalnie argon może mieć swoje orbitale 3D w celu utworzenia kowalencyjnych więzi; Ale wymagane są wysokie ciśnienia, aby „wymusić”.

Nieruchomości

Opis fizyczny

Jest to bezbarwny gaz, który po wystawieniu na pole elektryczne nabywa połysk litowo-fioletowy.

Masa atomowa

39,79 g/mol

Liczba atomowa

18

Temperatura topnienia

83,81 K (-189.34 ° C, -308,81 ºF)

Punkt wrzenia

87 302 K (-185 848 ºC, -302 526 ºF)

Ja jestem

1 784 g/l

Gęstość pary

1.38 (z relacją powietrzną wziękowaną jako 1).

Rozpuszczalność gazu w wodzie

33,6 cm³/kg. Jeśli argon jako bardzo zimny gaz upłynnie.

Rozpuszczalność w cieczach organicznych

Rozpuszczalny.

Fusion Heat

1,18 kJ/mol

Ciepło parowe

8,53 kJ/mol

Współczynnik podziału oktanol/wodę

Log p = 0,94

Energia jonizacji

Pierwszy poziom: 1.520,6 kJ/mol

Drugi poziom: 2.665,8 kJ/mol

Trzeci poziom: 3.931 kJ/mol

To znaczy niezbędne energie do uzyskania kationów między AR⁺ i ar³⁺ w fazie gazowej.

Reaktywność

Argon jest szlachetnym gazem, a zatem jego reaktywność jest prawie zerowa. Fluorek wodoru fotoliza w stałej matrycy argonowej w temperaturze 7,5 K (bardzo blisko bezwzględnego zeru) wytwarza fluorohydek argonowy, Harf.

Można go połączyć z niektórymi elementami, aby powstać stabilny klasę z beta-hydrochinonem. Ponadto może tworzyć związki z wysoce elektromagnetycznymi elementami, takimi jak O, F i Cl.

Aplikacje

Większość zastosowań argonowych opiera się na fakcie, że bycie gazem obojętnym, można go wykorzystać do ustalenia środowiska w celu opracowania zestawu działań przemysłowych.

Przemysłowcy

-Argon służy do stworzenia środowiska do spawania w łuku metalu, unikając szkodliwego działania, które może powodować obecność tlenu i azotu. Jest również stosowany jako środek pokrycia w udoskonalaniu metali, takich jak tytan i cyrkon.

-Żarówki żarowe są zwykle nadziewane argonem, aby zapewnić ochronę włókien i przedłużyć ich okres użytkowania. Jest również stosowany w rurkach fluorescencyjnych podobnych do neonów; Ale emitują światło na ciele.

Może ci służyć: zasada Le Châtelier

-Jest stosowany w procesie dekarbracji ze stali nierdzewnej i jako gaz pędny w aerozole.

-Jest stosowany w kamerach jonizacyjnych i licznikach cząstek.

-Również w użyciu różnych elementów do domieszkowania półprzewodników.

-Pozwala stworzyć atmosferę dla wzrostu krzemowych i germanio, o wielkim zastosowaniu w dziedzinie elektroniki.

-Niska przewodność cieplna jest korzystna w użyciu jako izolator między szklanymi arkuszami niektórych okien.

-Służy do zachowania żywności i innych materiałów podlegających opakowaniu, ponieważ chroni je przed tlenem i wilgocią, które mogą wywierać szkodliwy wpływ na zawartość opakowania.

Lekarze

-Argon jest używany w Cryocirugia do usuwania tkanek nowotworowych. W tym przypadku argon zachowuje się jak kriogeniczna ciecz.

-Jest stosowany w laserowym sprzęcie medycznym w celu skorygowania kilku wad oka, takich jak: krwotoki w naczyniach krwionośnych, odwarstwienie siatkówki, jaskra i zwyrodnienie plamki żółtej.

W sprzęcie laboratoryjnym

-Argon jest stosowany w mieszankach z helem i neonem w licznikach radioaktywności Geiger.

-Jest stosowany jako gaz drag w chromatografii gazowej.

-Rozproszył materiały obejmujące próbkę poddaną skaningowej mikroskopii elektronicznej.

Gdzie to się znajduje?

Argon jest częścią atmosferycznego powietrza, stanowiącego około 1% masy atmosferycznej. Atmosfera jest głównym źródłem przemysłowym izolacji tego gazu. Jest izolowany przez frakcjonowaną procedurę destylacji kriogenicznej.

Z drugiej strony w kosmosie gwiazdy generują ogromne ilości argonu podczas nuklearnego fuzji krzemu. Może być również zlokalizowany w atmosferze innych planet, takich jak Wenus i Mars.

Bibliografia

1. Barrett c.S., Meyer l. (1965) Struktury krystaliczne argonu i jego stopów. W: DOUNT J.G., Edwards d.ALBO., Milford f.J., Yaqub m. (Eds) Fizyka o niskiej temperaturze LT9. Springer, Boston, MA.
2. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (21 marca 2019 r.). 10 faktów argonowych - AR lub Atomic Number 18. Odzyskane z: Thoughtco.com
3. Todd Helmestine. (31 maja 2015 r.). Fakty argonowe. Odzyskane z: Sciententes.org
4. Li, x. i in. (2015). Stabilne związki argonu litowego pod wysokim ciśnieniem. Sci. reprezentant. 5, 16675; Doi: 10.1038/srep16675.
5. Royal Society of Chemistry. (2019). Tabela okresu: Argon. Odzyskane z: RSC.org
6. Dr. Doug Stewart. (2019). Fakty elementów argonowych. Chemicool. Odzyskane z: Chemicool.com
7. Cubbon Katherine. (22 lipca 2015 r.). Chemia argonu (z = 18). Chemia librettexts. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
8. Wikipedia. (2019). Argon. Źródło: w:.Wikipedia.org
9. National Center for Biotechnology Information. (2019). Argon. Baza danych Pubchem. CID = 23968. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov