Argon

elemento chimico con numero atomico 18
Argon
   

18
Ar
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
cloro ← argon → potassio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
Gas incolore, emissioni lilla-violacee
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico argon, Ar, 18
Serie gas nobili
Gruppo, periodo, blocco 18 (VIIIA), 3, p
Densità 1,784 kg/m³ a 273 K
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico 39,948
Raggio atomico (calc.) 71 pm (calcolato)
Raggio covalente 97 pm
Raggio di van der Waals 188 pm
Configurazione elettronica [Ne]3s23p6
e per livello energetico 2, 8, 8
Stati di ossidazione 0, +2 (in casi rari)
Struttura cristallina cubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materia gas (non magnetico)
Punto di fusione 83,8 K (−189,35 °C )
Punto di ebollizione 87,3 K (−185,85 °C)
Volume molare 22,56 × 10−6  m³/mol
Entalpia di vaporizzazione 6,447 kJ/mol
Calore di fusione 1,188 kJ/mol
Velocità del suono 319 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS 7440-37-1
Calore specifico 520 J/(kg·K)
Conducibilità termica 0,01772 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione 1 520,6 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione 2 665,8 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione 3 931 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione 5 771 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione 7 238 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione 8 781 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione 11 995 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione 13 842 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP
36Ar 0,336% È stabile con 18 neutroni
37Ar sintetico 35 giorni ε 0,813 37Cl
38Ar 0,063% È stabile con 20 neutroni
39Ar sintetico 269 anni β 0,565 39K
40Ar 99,600% È stabile con 22 neutroni
42Ar sintetico 32,9 anni β 0,600 42K
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'argon o argo (dal greco ἀργός -όν "argòs -òn", significato: pigro) è l'elemento chimico della tavola periodica che ha come simbolo Ar e numero atomico 18. È un gas nobile del periodo 3 e costituisce circa lo 0,94% dell'atmosfera terrestre.

Indice

CaratteristicheModifica

L'argon è un elemento chimico estremamente stabile, inodore e insapore. È due volte e mezzo più solubile in acqua dell'azoto, che ha circa la stessa solubilità dell'ossigeno.
Nel 2002 è stato scoperto che l'argon, apparentemente inerte, come il kripton e lo xeno può formare un composto chimico con l'uranio.[1] La sintesi dell'idrofluoruro di argon (HArF) è stata compiuta da ricercatori dell'università di Helsinki nel 2000. È stato descritto anche un altro composto a base di fluoro, altamente instabile, ma la notizia non è stata ancora confermata.

Sebbene allo stato attuale non siano documentati altri composti dell'argon, questo elemento può formare clatrati con l'acqua, quando i suoi atomi sono intrappolati in una matrice di molecole d'acqua. Previsioni teoriche e simulazioni al calcolatore hanno trovato alcuni composti di argon che dovrebbero essere stabili, ma non sono ancora note procedure di sintesi per ottenerli.

ApplicazioniModifica

L'argon è usato nell'illuminotecnica, perché non reagisce con il filamento incandescente delle lampadine, nemmeno ad alte temperature, quando l'azoto biatomico diventa instabile. Altri usi:

StoriaModifica

Henry Cavendish, nel 1785, sospettò la presenza dell'argon (dal greco argos, "inerte") come costituente dell'aria, ma non fu capace di dimostrarne l'esistenza: la scoperta si deve perciò a Lord Rayleigh e Sir William Ramsay, che nel 1894 lo isolarono per distillazione dall'aria liquida. Fino al 1957 il suo simbolo fu rappresentato dalla sola lettera A.

DisponibilitàModifica

L'argon viene isolato per distillazione frazionata dell'aria liquida. L'atmosfera terrestre ne contiene lo 0,94% in volume (1,29% in peso).

Per confronto, l'atmosfera di Marte contiene l'1,6% di Ar-40 e 5 ppm di Ar-36.

Nei processi criogenici di raffreddamento dell'aria per la produzione di gas liquidi (tra i quali azoto, ossigeno e idrogeno), l'aria può essere sottoposta ad una distillazione frazionata che sfrutta i differenti punti di ebollizione di ciascun componente (il punto di ebollizione dell'argon è intermedio tra quello dell'azoto e dell'ossigeno).

CompostiModifica

Fino al 1962 si riteneva che l'argon e gli altri gas nobili fossero chimicamente inerti ed incapaci di formare composti; nonostante la loro elevata inerzia, è stato però possibile forzarli a legarsi ad altri atomi. I primi composti di argon sono stati sintetizzati da alcuni ricercatori dell'Università di Helsinki per irraggiamento ultravioletto di argon congelato contenente acido fluoridrico ottenendo fluoroidruro di argon, HArF.

IsotopiModifica

I principali isotopi dell'argon che si trovano sulla Terra sono 40Ar, 36Ar e 38Ar. Il 40K che esiste in natura decade in 40Ar, stabile, con un'emivita di 1,25 × 109  anni attraverso una cattura elettronica ed una emissione di positroni. 40Ar è usato per datare le rocce.

Nell'atmosfera terrestre 39Ar viene prodotto per azione dei raggi cosmici. A livello della superficie viene invece prodotto per cattura neutronica dal 39K o per emissione di una particella alfa dal 41Ca. L'argon-37 si crea dal decadimento del calcio-40 come risultato di esplosioni nucleari sotterranee; la sua emivita è di 35 giorni.

Pericoli per la saluteModifica

L'argon non è tossico per l'organismo. Tuttavia concentrazioni molto elevate di questo gas danno luogo a una sintomatologia asfittica, poiché non soddisfa la richiesta di ossigeno della respirazione. A causa del peso specifico dell'argon – che viene usato anche per estinguere incendi con il suo effetto "asfissiante" – questo gas tende a ristagnare negli ambienti, perciò lo stoccaggio di grandi quantità di argon è pericoloso in locali piccoli e chiusi, nel caso di eventuali perdite.

Citazioni letterarieModifica

NoteModifica

BibliografiaModifica

Altri progettiModifica

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