Argonska zgodovina, struktura, lastnosti, uporabe

On argon Je eden od plemenitih plinov v periodični tabeli in predstavlja približno 1% zemeljske atmosfere. Predstavljen je s kemičnim simbolom AR, elementom, ki ima atomsko maso, ki je enaka 40 za svoj najpogostejši izotop na Zemlji (⁴⁰Ar); Drugi izotopi so ³⁶AR (najpogostejši v vesolju), ³⁸Ar in radioizotop ³⁹Ar.

Njegovo ime izhaja iz grške besede "argos", kar pomeni neaktivno, počasno ali v prostem teku, saj je sestavljalo očiten delež zraka, ki ni reagiral. Dušik in kisik se med seboj reagirata na toploto električne iskre, ki tvorita dušikove okside; Ogljikov dioksid z osnovno raztopino NaOH; Toda AR, brez ničesar.

Vijolična luminescentna prenos značilno za ionizirane atome argona. Vir: Wikigian [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Argon je brezbarven plin, brez vonja ali okusa. Je eden redkih plinov, ki pri kondenzaciji ne kažejo sprememb barve, zato je njegova brezbarvna tekočina in tudi njen plin; Enako se zgodi s svojo kristalno trdno.

Druga njegova glavna značilnost je njegova vijolična svetloba, ko se segreva znotraj električne udarne cevi (vrhunska slika).

Čeprav gre za inertni plin (čeprav ne v posebnih pogojih) in tudi nima biološke aktivnosti, lahko kisik premakne iz zraka, kar povzroči zadušitev. Nekateri dejavniki to dejansko uporabljajo v svojo korist, da utopijo plamen z odstranjevanjem kisika.

Njegova kemična inercija daje prednost uporabi kot atmosfero za reakcije, katerih vrste so dovzetne za kisik, vodno paro in dušik. Ponuja tudi medij za shranjevanje in kovinske tovarne, zlitine ali polprevodnike.

[TOC]

Zgodovina vašega odkritja

Leta 1785 je Henry Cavendish, medtem ko je preiskoval dušik zraka, imenovan "flogistični zrak", ugotovil, da je del dušika lahko inertna komponenta.

Več kot stoletje pozneje, leta 1894, sta britanska znanstvenika Lord Rayleigh in sir William Ramsey odkrila, da je dušik, pripravljen z odpravo kisika iz atmosferskega zraka, 0,5 % težji od dušika, pridobljenega iz nekaterih spojin; Na primer, amonijak.

Raziskovalci so sumili na prisotnost drugega plina v atmosferskem zraku, pomešani z dušikom. Potem je bilo ugotovljeno, da je preostali plin po izločitvi dušika iz atmosferskega zraka inertni plin, ki je danes znan kot Argon.

To je bil prvi izoliran inertni plin na zemlji; Od tod tudi njegovo ime, saj argon pomeni leno, neaktivno. Vendar je bila leta 1868 s spektroskopskimi študijami odkrita prisotnost helija na soncu.

Vam lahko služi: kadmijev hidroksid (CD (OH) 2)

F. Newall in W. N. Hartley je leta 1882 opazoval oddajne linije, ki bi morda ustrezale Argonu, ki ni ustrezalo tistim, ki jih predstavljajo drugi znani elementi.

Argonska struktura

Argon je plemenit plin in ima posledično orbitale svoje zadnje popolnoma polne energijske ravni; To pomeni, da njegova plast Valencia predstavlja osem elektronov. Povečanje števila elektronov pa ne nasprotuje vse večji sili privlačnosti, ki jo izvaja jedro; In zato so njihovi atomi najmanjši iz vsakega obdobja.

Kljub temu lahko argonski atomi vizualiziramo kot "marmor" z zelo stisnjenimi elektronskimi oblaki. Elektroni se homogeno gibljejo skozi vse polne orbitale, zaradi česar je polarizacija malo verjetna; to pomeni, da regija izvira z relativnim pomanjkanjem elektronov.

Zaradi tega so londonske disperzijske sile še posebej za argon, polarizacija pa bo koristila le, če se atomski polmer in/ali atomska masa poveča. Zato je argon plin, ki kondenzira -186 ° C.

Če rišete plin, bomo videli, da njegovi atomi ali marmorji lahko komaj ostanejo združeni, če ni katere koli vrste AR-AR-AR. Vendar ni mogoče prezreti, da lahko takšni marmorji dobro delujejo z drugimi apolarnimi molekulami; Na primer co₂, N₂, Ne, pogl₄, Vsi prisotni v sestavi zraka.

Kristali

Argonski atomi se začnejo upočasniti, ko se temperatura spušča okoli -186 ° C; Potem se zgodi kondenzacija. Zdaj medmolekularne sile pridobijo večjo učinkovitost, ker je razdalja med atomi nižja in daje čas, da se pojavijo nekaj trenutnih ali polarizacij.

Ta tekoči argon je zmeden in ni znano, kako bi lahko natančno uredili njene atome.

Ko se temperatura nadalje spusti, do -189 ° C (le tri stopinje manj), se argon začne kristalizirati v brezbarvnem ledu (spodnja slika). Morda je termodinamično led stabilnejši od argonskega ledu.

Argonski led taljenje. Vir: Noben strojno berljiv avtor. Pogoltniti. [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]

Na tem ledu ali argonu kristal njeni atomi sprejmejo urejeno kubično strukturo, osredotočeno na obraze (FCC). Pri teh temperaturah je tak učinek njihovih šibkih interakcij. Poleg te strukture lahko tvori tudi šesterokotne, bolj kompaktne kristale.

Vam lahko služi: soprecipitacijo

Šesterokotni kristali so naklonjeni, ko argon kristalizira v prisotnosti majhnih količin ali₂, N₂ in co. Ko se deformirajo, trpijo prehod na kubično fazo, osredotočeno na obraze, najbolj stabilna struktura za trden argon.

Elektronska konfiguracija

Elektronska konfiguracija za argon je:

[NE] 3S²3P⁶

Kar je enako za vse izotope. Upoštevajte, da je vaš Octeto de Valencia dokončan: 2 elektrona v 3S orbitali in 6 v 3P orbitali, skupaj pa dodamo 8 elektronov.

Teoretični in eksperimentalno ima lahko argon svoje 3D orbitale, ki tvorijo kovalentne vezi; Vendar so potrebni visoki pritiski, da ga "prisilijo".

Lastnosti

Fizični opis

To je brezbarven plin, ki ob izpostavitvi električnemu polju pridobi sijaj lilata-vijoličnega sijaja.

Atomska teža

39,79 g/mol

Atomska številka

18

Tališče

83,81 K (-189.34 ° C, -308,81 ° F)

Vrelišče

87,302 K (-185,848 ° C, -302,526 ° F)

Jaz sem

1.784 g/l

Gostota pare

1,38 (z zračnim razmerjem, ki je vzet kot 1).

Topnost plina v vodi

33,6 cm³/kg. Če argon kot zelo hladen utekočinjeni plin pride v stik z vodo, pride do nasilnega vrenja.

Topnost v organskih tekočinah

Topno.

Fuzijska toplota

1,18 kJ/mol

Toplota za uparjanje

8,53 kJ/mol

Koeficient oktanola/vode

Dnevnik p = 0,94

Ionizacijska energija

Prva stopnja: 1.520,6 kJ/mol

Druga stopnja: 2.665,8 kJ/mol

Tretja stopnja: 3.931 kJ/mol

To pomeni potrebne energije za pridobivanje kationov med AR⁺ in ar³⁺ V plinski fazi.

Reaktivnost

Argon je plemenit plin, zato je njegova reaktivnost skoraj nič. Fotoliza vodikovega fluorida v trdni argonski matrici pri temperaturi 7,5 K (zelo blizu absolutne ničle) proizvaja argon fluorohidrid, harf.

Lahko ga kombiniramo z nekaterimi elementi, da nastane stabilen razred z beta-hidrokinonom. Poleg tega lahko tvori spojine z zelo elektromagnetnimi elementi, kot so O, F in Cl.

Prijave

Večina argonskih aplikacij temelji na dejstvu, da je lahko inerten plin, za vzpostavitev okolja za razvoj nabora industrijskih dejavnosti.

Industrijalisti

-Argon se uporablja za ustvarjanje okolja za varjenje v kovinskem loku, pri čemer se izogiba škodljivim delovanjem, ki lahko povzroči prisotnost kisika in dušika. Uporablja se tudi kot sredstvo za pokritje pri izpopolnjevanju kovin, kot sta titanij in cirkonij.

-Žarnice z žarilnimi žarnicami so ponavadi napolnjene z argonom, da se zaščitijo svojim nitkam in podaljšajo njihovo koristno življenje. Uporablja se tudi v fluorescentnih ceveh, podobnih neonu; Ampak, oddajajo modro-vijolično luč.

Vam lahko služi: načelo Le Châtelier

-Uporablja se v procesu dekarbracije iz nerjavečega jekla in kot pogonski plin v aerosolih.

-Uporablja se v ionizacijskih kamerah in števcih delcev.

-Tudi pri uporabi različnih elementov za doping polprevodnikov.

-Omogoča ustvarjanje ozračja za rast kristalov silicija in nemcev, ki je velika uporaba na področju elektronike.

-Njegova nizka toplotna prevodnost je koristna za uporabo kot izolator med steklenimi listi nekaterih oken.

-Uporablja se za ohranjanje hrane in drugih materialov, ki so predmet embalaže, saj jih ščiti pred kisikom in vlago, ki lahko škodljivo vpliva na vsebino embalaže.

Zdravniki

-Argon se uporablja v kriocirugiji za odstranjevanje rakavih tkiv. V tem primeru se Argon obnaša kot kriogena tekočina.

-Uporablja se v laserski medicinski opremi za popravljanje več očesnih napak, kot so: krvavitve v krvnih žilah, odstranjevanje mrežnice, glavkom in makularna degeneracija.

V laboratorijski opremi

-Argon se uporablja v mešanicah s helijem in neonom v števcih Geiger radioaktivnosti.

-Uporablja se kot vlečni plin v plinski kromatografiji.

-Razpršil materiale, ki pokrivajo vzorec, ki je bil podvržen skeniranju elektronske mikroskopije.

Kje je?

Argon je del atmosferskega zraka, ki predstavlja približno 1% atmosferske mase. Vzdušje je glavni industrijski vir za izolacijo tega plina. Izoliran je s frakcioniranim postopkom kriogene destilacije.

Po drugi strani pa v kozmosu zvezde med jedrsko fuzijo silicija ustvarjajo ogromne količine argona. Nahaja se lahko tudi v atmosferi drugih planetov, kot sta Venera in Mars.

Reference

1. Barrett c.S., Meyer l. (1965) Kristalne strukture argona in njenih zlitin. V: Dount J.G., Edwards d.Tudi., Milford f.J., Yaqub m. (Eds) Fizika z nizko temperaturo LT9. Springer, Boston, MA.
2. Čelada, Anne Marie, ph.D. (21. marec 2019). 10 Argonska dejstva - AR ali atomska številka 18. Okreval od: Thoughtco.com
3. Todd Helmerine. (31. maja 2015). Argonska dejstva. Okrevano od: Scientetes.org
4. Li, x. et al. (2015). Stabilne litijeve argonske spojine pod visokim tlakom. Sci. Rep. 5, 16675; Doi: 10.1038/SREP16675.
5. Royal Society of Chemistry. (2019). Tabela obdobja: Argon. Okrevano od: RSC.org
6. Doktor. Doug Stewart. (2019). Dejstva argonskih elementov. Kemikool. Okrevano od: Chemicool.com
7. Cubbon Katherine. (22. julij 2015). Kemija argona (z = 18). Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
8. Wikipedija. (2019). Argon. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
9. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Argon. Baza podatkov Pubchem. Cid = 23968. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov