Argongeschichte, Struktur, Eigenschaften, verwendet

Er Argon Es ist eine der edlen Gase in der Periodenzüchter und macht etwa 1% der Erdatmosphäre aus. Es wird durch das AR -chemische Symbol dargestellt, ein Element, das eine atomare Masse von 40 für sein am häufigsten vorkommender Isotop auf der Erde hat (⁴⁰Ar); Andere Isotope sind die ³⁶AR (der am häufigsten vorkommende im Universum), ³⁸AR und das Radioisotop ³⁹Ar.

Sein Name stammt aus dem griechischen Wort "Argos", was inaktiv, langsam oder untätig bedeutet. Stickstoff und Sauerstoff reagieren aufeinander auf die Wärme eines elektrischen Funkens und bilden Stickoxide; Kohlendioxid mit einer grundlegenden NaOH -Lösung; Aber der AR, mit nichts.

Violet Luminescent Download charakteristisch für ionisierte Argonatome. Quelle: Wikigian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]

Argon ist ein farbloses Gas ohne Geruch oder Geschmack. Es ist eine der wenigen Gase, die beim Kondenseln keine Farbänderung zeigen, weshalb seine farblose Flüssigkeit sowie sein Gas sind. Das gleiche passiert mit seinem kristallinen Feststoff.

Ein weiteres Haupteigenschaften ist seine violette Lichtemission, wenn sie in einem Elektroschockrohr erhitzt wird (überlegenes Bild).

Obwohl es sich um ein ineres Gas handelt (wenn auch nicht unter besonderen Bedingungen), und das fehlt auch die biologische Aktivität, kann es den Sauerstoff aus der Luft bewegen, die Erstickung verursacht. Einige Faktoren verwenden dies tatsächlich zu ihren Gunsten, um die Flammen durch Entfernen von Sauerstoff zu ertrinken.

Seine chemische Trägheit begünstigt seine Anwendung als Atmosphäre für Reaktionen, deren Spezies anfällig für Sauerstoff, Wasserdampf und Stickstoff sind. Es bietet auch ein Medium -an -Speicher- und Metallfabriken, Legierungen oder Halbleiter.

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Geschichte Ihrer Entdeckung

Im Jahr 1785 kam Henry Cavendish zu dem Schluss, dass ein Teil des Stickstoffs eine inerte Komponente sein könnte.

Mehr als ein Jahrhundert später, 1894, stellten die britischen Wissenschaftler Lord Rayleigh und Sir William Ramsey fest, dass Stickstoff, die durch die Eliminierung von Sauerstoff aus atmosphärischer Luft hergestellt wurden, 0,5 % schwerer war als Stickstoff, das von einigen Verbindungen erhalten wurde. Zum Beispiel Ammoniak.

Die Forscher vermuteten das Vorhandensein eines anderen Gas in der atmosphärischen Luft, gemischt mit Stickstoff. Dann wurde festgestellt, dass das verbleibende Gas nach der Eliminierung von Stickstoff aus atmosphärischer Luft ein ineres Gas war, das jetzt als Argon bekannt ist.

Dies war das erste isolierte Inertgas auf der Erde; Daher sein Name, da Argon faul, inaktiv meint. 1868 wurde jedoch das Vorhandensein von Helium in der Sonne durch spektroskopische Studien nachgewiesen.

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F. Newall und W. N. Hartley beobachtete 1882 Broadcast -Linien, die möglicherweise Argon entsprachen, was den von den anderen bekannten Elementen vorgestellten nicht entsprach.

Argonstruktur

Argon ist ein edler Gas und hat folglich die Orbitale seines letzten vollständigen Energieniveaus; Das heißt, seine Valencia -Schicht präsentiert acht Elektronen. Die Zunahme der Anzahl der Elektronen wirkt jedoch nicht der wachsenden Anziehungskraft entgegen, die vom Kern ausgeübt wird. Und deshalb sind ihre Atome die kleinsten von jeder Periode.

Trotzdem können Argonatome als "Marmor" mit sehr komprimierten elektronischen Wolken sichtbar gemacht werden. Elektronen bewegen sich homogen durch alle vollen Orbitale, wodurch die Polarisation unwahrscheinlich ist. Das heißt, dass eine Region mit einem relativen Elektronenmangel stammt.

Aus diesem Grund sind Londoner Dispersionskräfte besonders für Argon, und die Polarisierung wird nur dann davon profitieren, wenn der Atomradius und/oder die Atommasse zunimmt. Deshalb ist Argon ein Gas, das -186ºC kondensiert.

Wenn das Gas zeichnet, wird ersichtlich, dass seine Atome oder Murmeln in Ermangelung jeglicher Art von AR-AR-AR kaum vereint bleiben können. Es kann jedoch nicht ignoriert werden, dass solche Murmeln gut mit anderen apolaren Molekülen interagieren können. Zum Beispiel der CO₂, N₂, Ne, ch₄, Alle in der Zusammensetzung der Luft vorhanden.

Kristalle

Argonatome beginnen sich zu verlangsamen, wenn die Temperatur um -186 ° C herabsteigt. Dann geschieht die Kondensation. Jetzt erlangen die intermolekularen Kräfte eine größere Wirksamkeit, da der Abstand zwischen den Atomen niedriger ist und Zeit für die wenigen Instant- oder Polarisationen auftritt.

Dieser flüssige Argon ist unordentlich und es ist nicht bekannt, wie seine Atome genau angeordnet werden können.

Wenn die Temperatur weiter abfällt, bis zu -189ºC (nur drei Grad weniger), beginnt das Argon in farbloses Eis zu kristallisieren (unteres Bild). Vielleicht ist das thermodynamische Eis stabiler als Argon -Eis.

Argon -Eis schmilzt. Quelle: Kein maschinenlesbarer Autor zur Verfügung gestellt. Schlucken. [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/]]

Auf diesem Eis oder Argonkristall verabschieden seine Atome eine ordnungsgemäße Struktur vom Typ Kubik, die auf Gesichtern (FCC) zentriert ist. Bei diesen Temperaturen ist dies die Auswirkung ihrer schwachen Wechselwirkungen. Zusätzlich zu dieser Struktur kann es auch hexagonalere, kompaktere Kristalle bilden.

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Hexagonalkristalle werden bevorzugt, wenn Argon in Gegenwart kleiner Mengen von oder kristallisiert₂, N₂ und co. Wenn sie sich verformen, leiden sie in der Kubikphase, die sich auf den Gesichtern konzentriert, der stabilsten Struktur für festes Argon.

Elektronische Konfiguration

Die elektronische Konfiguration für Argon lautet:

[Ne] 3s²3p⁶

Das ist für alle Isotope gleich. Beachten Sie, dass Ihr Octeto de Valencia abgeschlossen ist: 2 Elektronen im 3S -Orbital und 6 im 3P -Orbital, was insgesamt 8 Elektronen hinzufügt.

Theoretisch und experimentell kann der Argon seine 3D -Orbitale haben, um kovalente Bindungen zu bilden; Aber hoher Drücke sind erforderlich, um "ihn zu erzwingen".

Eigenschaften

Physische Beschreibung

Es ist ein farbloses Gas, das, wenn er einem elektrischen Feld ausgesetzt ist.

Atomares Gewicht

39,79 g/mol

Ordnungszahl

18

Schmelzpunkt

83,81 K (-189.34 ºC, -308,81 ºF)

Siedepunkt

87.302 K (-185.848 ºC, -302.526 ºF)

Ich bin

1,784 g/l

Dampfdichte

1.38 (mit einer Luftbeziehung als 1).

Gaslöslichkeit im Wasser

33,6 cm³/kg. Wenn der Argon als sehr kaltes Verflüssiggas mit dem Wasser in Kontakt kommt, tritt ein heftiges Kochen auf.

Löslichkeit in organischen Flüssigkeiten

Löslich.

Fusionshitze

1,18 kJ/mol

Verdampfungswärme

8,53 kJ/mol

Oktanol/Wasserpartitionskoeffizient

Log p = 0,94

Ionisationsenergie

Erste Stufe: 1.520.6 kJ/mol

Zweite Ebene: 2.665,8 kJ/mol

Dritte Ebene: 3.931 kJ/mol

Das heißt die notwendigen Energien, um Kationen zwischen AR zu erhalten⁺ und ar³⁺ in einer Gasphase.

Reaktivität

Argon ist ein edles Gas, und daher ist seine Reaktivität fast null. Wasserstofffluoridfotolyse in einer festen Argonmatrix bei einer Temperatur von 7,5 K (sehr nahe an absoluter Null) erzeugt Argon -Fluorhydrid, Harf.

Es kann mit einigen Elementen kombiniert werden, um ein stabiles Classtrat mit Beta-Hydroquinon zu entstehen. Darüber hinaus kann es Verbindungen mit hochelektromagnetischen Elementen wie O, F und Cl bilden.

Anwendungen

Die meisten Argon -Anwendungen basieren auf der Tatsache, dass es verwendet werden kann, ein ineres Gas zu sein, um ein Umfeld zu schaffen, um eine Reihe von industriellen Aktivitäten zu entwickeln.

Industrielle

-Argon wird verwendet, um eine Umgebung zum Schweißen im Metallbogen zu schaffen, um schädliche Wirkung zu vermeiden, die das Vorhandensein von Sauerstoff und Stickstoff erzeugen kann. Es wird auch als Deckungsmittel bei der Verfeinerung von Metallen wie Titan und Zirkonium verwendet.

-Die Glühbirnen sind normalerweise mit Argon gefüllt, um ihren Filamenten Schutz zu schützen und ihre Nutzungsdauer zu verlängern. Es wird auch in fluoreszierenden Röhrchen verwendet, die denen von Neon ähneln; Aber sie emittieren ein blau-violettes Licht.

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-Es wird im Dezarmprozess aus Edelstahl und als Treibgas in Aerosolen verwendet.

-Es wird in Ionisationskameras und Partikelzähler verwendet.

-Auch bei der Verwendung verschiedener Elemente für die Doping von Halbleitern.

-Es ermöglicht eine Atmosphäre für das Wachstum von Silizium- und Germanio -Kristallen, von großer Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik.

-Die niedrige thermische Leitfähigkeit ist von Vorteil, als Isolator zwischen den Glasblättern einiger Fenster zu verwenden.

-Es wird verwendet, um Lebensmittel und andere Materialien zu erhalten, die der Verpackung ausgesetzt sind, da es sie vor Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit schützt.

Ärzte

-Argon wird in Kryokirugien zur Entfernung von Krebsgeweben verwendet. In diesem Fall verhält sich Argon wie eine kryogene Flüssigkeit.

-Es wird in Laser -medizinischen Geräten verwendet, um mehrere Augenfehler zu korrigieren, wie z.

In Laborausrüstung

-Argon wird in Gemischen mit Helium und Neon in den Geiger -Radioaktivitätszähler verwendet.

-Es wird als Widerstandsgas in der Gaschromatographie verwendet.

-Verteilte die Materialien, die die Probe abdecken, die einer elektronischen Rastermikroskopie unterzogen wurde.

Wo befindet es sich?

Argon ist Teil der atmosphärischen Luft und macht etwa 1% der atmosphärischen Masse aus. Die Atmosphäre ist die wichtigste industrielle Quelle für die Isolierung dieses Gases. Es wird durch das fraktionierte kryogene Destillationsverfahren isoliert.

Andererseits erzeugen die Sterne im Kosmos große Mengen Argon während der nuklearen Fusion des Siliziums. Es kann sich auch in den Atmosphären anderer Planeten wie Venus und Mars befinden.

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