¿Qué es el argón? Información sobre propiedades, símbolo, compuestos, isótopos, producción y usos del elemento argón
Argón; es un elemento químico, número atómico 18, que es un gas incoloro, insípido e inodoro en su estado ordinario. El símbolo del argón es Ar (cambiado de A por acuerdo internacional en 1957). El argón es un miembro del grupo de elementos del helio, que también se denominan gases nobles o inertes. Los elementos del grupo del helio, además del helio y el argón, son el neón, el criptón, el xenón y el radón. El grupo de elementos helio se encuentra en el Grupo Villa de la tabla periódica.
Descubrimiento.
El argón fue el primer gas inerte que se descubrió. Su descubrimiento tuvo lugar en Inglaterra durante un período de 110 años, comenzando con la observación de Henry Cavendish en 1784 de que no se podía hacer que el nitrógeno atmosférico reaccionara completamente con el oxígeno. En 1894, Sir William Ramsay y su asistente, Percy Williams, aislaron una pequeña muestra de la porción no reactiva del nitrógeno atmosférico y se la dieron a Sir William Crookes para el espectrógrafo «; examen. El espectro del gas no reactivo era diferente al de cualquiera de los elementos conocidos en ese momento. Después de esta identificación de un nuevo elemento, el gas se denominó «argón».
Origen.
El aire seco contiene 0,934 por ciento en volumen (1,288 por ciento en peso) de argón. El argón se produce continuamente en la litosfera terrestre por la desintegración radiactiva del potasio-40 en los minerales que contienen potasio. Este argón se abre camino a través de la corteza terrestre hacia la atmósfera. Aunque este proceso aumenta la cantidad de argón en la atmósfera, el aumento es tan gradual que no se puede detectar ningún cambio en la concentración de argón durante toda la vida.
Propiedades.
Aunque el argón es normalmente un gas, se puede licuar fácilmente y también congelar a un sólido. Su punto de ebullición es -302,6 ° F (-185,9 ° C), y su punto de fusión es -308,9 ° F (-185,9 ° C). El líquido y el sólido son incoloros.
Vial que contiene un gas brillante violeta (Fuente: wikipedia.org)
Isótopos.
El argón atmosférico es una mezcla de tres isótopos: argón-40 (99,6 por ciento), argón-38 (0,063 por ciento) y argón-36 (0,337 por ciento). Cada uno de estos isótopos tiene 18 protones en el núcleo, junto con suficientes neutrones para llevar el número de masa hasta 40, 38 o 36. El peso atómico del argón es el promedio de los pesos de todos los átomos en una muestra de argón atmosférico. Su peso atómico es 39,948 en la escala (adoptada por acuerdo internacional en 1961) en la que el peso atómico del isótopo carbono-12 es exactamente 12.
Además de los tres isótopos estables del argón, hay cinco isótopos radiactivos. Estos tienen los números de masa 35, 37, 39, 41 y 42, y sus vidas medias son 1,83 segundos, 35 días, 265 años, 110 meses y 3,5 años, respectivamente. Actividad química. Las propiedades químicas de cualquier elemento están determinadas por el número y la configuración de los electrones fuera del núcleo del átomo. En todos los átomos de argón hay 18 electrones fuera del núcleo. Están dispuestos en capas (niveles de energía) de 2, 8 y 8 electrones, pasando del núcleo hacia afuera. Los electrones en cada una de estas capas se encuentran en una estructura estable que es representativa de la llamada «configuración de gas inerte».
Un pequeño trozo de argón sólido que se derrite rápidamente (Fuente: wikipedia.org)
En una reacción química entre dos átomos, un electrón externo de un átomo es donado a otro átomo o compartido por los dos átomos que se combinan. En los átomos de argón y en los átomos de la mayoría de los demás gases del grupo del helio, los electrones están en una configuración tan estable que no se comparten ni se donan. Por tanto, los gases del grupo del helio no son muy reactivos. La molécula de argón contiene solo un átomo y nunca se han preparado compuestos (en el sentido ordinario de la palabra) de argón. Sin embargo, el argón participa en formaciones llamadas «clatratos», en las que algo de argón, llamado «huésped», es retenido por fuerzas de adsorción débiles en una jaula cristalina formada por una segunda sustancia, que se llama «huésped». El hidrato de argón, por ejemplo, es en realidad un clatrato en el que las moléculas de agua forman el huésped y el argón es el huésped.
Antes de 1962 se pensaba que ninguno de los gases del grupo del helio podía formar compuestos químicos estables. En ese año, Neil Bartlett, entonces de la Universidad de Columbia Británica, anunció que había logrado llevar a cabo una verdadera reacción química entre el xenón y el hexafluoruro de platino para formar un compuesto estable de xenón. Desde entonces, varios investigadores han preparado algunos otros compuestos de xenón, principalmente fluoruros. Badon y kriptón también pueden formar algunos compuestos, pero el argón y los gases más ligeros del grupo del helio aparentemente no reaccionan, ni siquiera con el flúor. Los nombres «gases inertes» y «gases nobles» para los elementos del grupo del helio siguen siendo aplicables porque incluso el xenón es monoatómico e inerte para la mayoría de los elementos. El uso de la palabra «noble» probablemente se originó por el supuesto alejamiento de la nobleza. El término «gases raros» se aplica estrictamente solo al neón, el criptón, el xenón y el radón.
Producción.
El argón comercial se produce al mismo tiempo que el oxígeno y el nitrógeno mediante la separación de los componentes del aire. El aire se licua y luego se destila en una columna de doble destilación de diseño especial. El nitrógeno comercialmente puro sale de la parte superior y el oxígeno se recoge en la parte inferior. El argón crudo se toma de un punto intermedio. Luego se vuelve a destilar en una columna separada para producir un producto que generalmente tiene una pureza de al menos 99,996 por ciento. Una moderna planta de separación de aire que produce 500 toneladas de oxígeno por día puede producir alrededor de 25 toneladas de argón por día. El argón se envía comúnmente como líquido en vagones cisterna de ferrocarril aislados o en tanques aislados montados en remolques de camiones.
Fuente: Pixabay.com
Usos.
El uso individual más grande del argón es la soldadura por arco eléctrico con protección de gas inerte. En el soplete de soldadura eléctrica, el argón tiene dos funciones: está ionizado para transportar el arco eléctrico, y protege el soplete y las piezas que se sueldan del ataque del oxígeno del aire. Esta protección a alta temperatura del proceso de soldadura resulta del hecho de que el argón es un gas químicamente inerte.
Un uso importante del argón es proporcionar una atmósfera protectora alrededor de los metales calientes o fundidos, como el titanio, que reaccionan fácilmente con el oxígeno o el nitrógeno mientras se moldean o moldean. En una aplicación cada vez más importante, los gases disueltos se eliminan del acero fundido burbujeando argón a través de él; este método proporciona un producto de acero de mayor calidad.
La mayoría de las bombillas de luz eléctrica y las lámparas fluorescentes están llenas de argón o mezclas de gases que contienen argón. En el bulbo ordinario de filamento de tungsteno, la función principal del argón es suprimir la evaporación del tungsteno caliente y así alargar la vida útil de la lámpara. En la lámpara fluorescente el argón se ioniza y así ayuda a mantener la descarga eléctrica que excita el fósforo en el interior del tubo.
