Argon
Keywords: Argon, 1785, 1892, 1894, 1904, 1968, 2003, Abundância natural, Ar, Bloco da tabela periódica
O árgon ( do grego árgon, inativo; é também conhecido como argônio no Brasil e, mais raramente, como árgão ou argão em Portugal) é um elemento químico, símbolo Ar de número atômico 18 ( 18 prótons e 18 elétrons ) e massa atómica 40 u, encontrado no estado gasoso em temperatura ambiente.
Foi descoberto em 1894 pelos ingleses William Ramsay e Walter Rayleigh. É o terceiro elemento da classe dos gases nobres, incolor e inerte como eles, constituindo cerca de 1% do ar atmosférico. É usado em lâmpadas fluorescente e, em dispositivos ou processos que exigem uma atmosfera inerte.
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| Geral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Argônio, Ar, 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Classe ,série química | Gás nobre , gás nobre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloco | 18 ( VIIIA ), 3, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 1,784 kg/m3 (273K), não disponível | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | incolor imagem:Ar18-thumb.jpg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 39,948 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico calculado | 71 picómetro | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | 97 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | 188 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [Ne]3s23p6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elétrons por nível de energia | 2, 8, 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado de oxidação | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | cúbica de face centrada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | gás (não-magnético) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 88,3 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 87,3 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molar | 22,56×10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de vaporização | 6,447 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de fusão | 1,188 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | não disponível | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | 319 m/s (293,15 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Miscelânea | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | sem dados | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 520 J/kg*K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | não disponível | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 0,01772 W/m*K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1ª Potencial de ionização | 1520,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2ª potencial de ionização | 2665,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3ª potencial de ionização | 3931 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4ª potencial de ionização | 5771 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5ª potencial de ionização | 7238 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6ª potencial de ionização | 8781 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7ª potencial de ionização | 11995 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8ª potencial de ionização | 13842 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Unidades SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conteúdo |
Características principais
Tem uma solubilidade em água 2,5 vezes maior que a do nitrogênio ou a do oxigênio. É um gás monoatômico inerte, incolor e inodoro tanto no estado líquido quanto no estado gasoso. Não são conhecidos compostos verdadeiros de argônio, havendo-se anunciado um composto com flúor, muito instável, cuja existência foi comprovado, em 2003 , pelo químico suiço Helmut Durrenmatt.
Aplicações
É empregado como gás de enchimento em lâmpadas incandescentes já que não reage com o material do filamento mesmo em altas temperaturas e pressão, prolongando desta maneira a vida útil da lâmpada, e na substituição do neón, nas lâmpadas fluorescentes , quando se deseja uma coloração verde azulada em vez do roxo do neon. Também é usado como substituto do nitrogênio molecular( N2 ) quando este não se comporta como gás inerte devido as condições de operação.
No âmbito industrial e científico é empregado universalmente na recriação de atmosferas inertes ( não reagentes ) para evitar reações químicas indesejadas em vários tipos de operações.
- Soldagem em arco elétrico e oxicorte.
- Fabricação de titânio e outros elementos químicos reativos.
- Fabricação de monocristais — partes cilíndricas formadas por uma estrutura cristalina continua— de silício e germânio para componentes semi-condutores.
O argônio-39 é usado, entre outras aplicações, para a datação de núcleos de gelo e águas subterrâneas.
Em mergulhos profissionais, o argônio é empregado para inflar trajes - o que impede o contato da pele com a humidade típica do neopreno— tanto por ser inerte como por sua pequena condutibilidade térmica, proporcionando um isolamento térmico necessário para realizar longas imersões em determinadas profundidades.
O laser de argônio tem usos médicos em odontologia e oftalmologia. A primeira intervenção com laser de argônio foi realizada por Francis L'Esperance, para tratar uma retinopatía em fevereiro de 1968.
História
Henry Cavendish, em 1785, expos uma amostra de nitrogênio a descargas elétricas repetidas em presença de oxigênio para formar óxido de nitrogênio que, após eliminado, restava em torno de 1% de um gás original que não podia ser dissolvido afirmando, então, que nem todo o «ar flogisticado» era nitrogênio. Em 1892 Lord Rayleigh descobriu que o nitrogênio atmosférico tinha uma densidade maior que o nitrogênio puro obtido a partir do nitro. Raleight e Sir William Ramsay demonstraram que a diferença devia-se a presença de um segundo gás pouco reativo e mais pesado que o nitrogênio, anunciando a descoberta do argônio ( do grego αργóν, inativo, preguiçoso ) em 1894. O anúncio da descoberta foi acolhida com muita desconfiaça pela comunidade científica.
Em 1904 Rayleight recebeu o Prêmio Nobel de Física pelas suas investigações acerca da densidade dos gases mais importantes e pela descoberta da existência do argônio.
Abundância e obtenção
O gás é obtido através da destilação fracionada do ar líquido, onde é encontrado numa proporção de aproximadamente 0,94%, eliminando-se posteriormente o oxigênio residual com hidrogênio. A atmosfera de Marte contém 1,6% de Ar-40 e 5 ppm de Ar-36. A de Mercúrio contém 7,0% e a atmosfera de Vênus contém apenas traços.
Isótopos
Os principais isótopos de argônio presentes na Terra são Ar-40 ( 99,6% ), Ar-36 e Ar-38. O isótopo K-40, com uma vida média de 1,205×109 anos, decai em 11,2% a Ar-40 estável mediante captura eletrônica e desintegração β+ (emissão de um posítron), e os 88,8% restantes a Ca-40 mediante desintegração β- (emissão de um elétron). Estas proporções de desintegração permitem determinar a idade das rochas. Na atmosfera terrestre, o Ar-39 é gerado por bombardeamento de raios cósmicos principalmente a partir do Ar-40. Em locais subterrâneos não expostos é produzido por captura neutrônica do K-39 e desintegração α do cálcio.
O Ar-37, com uma vida média de 35 dias, é produto do decaimento do Ca-40, resultado de explosões nucleares subterrâneas.