Argon

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Argon
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 amu
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.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

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.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

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:

  • come scudo di gas inerte in molte forme di saldatura, per metalli come il tungsteno e il titanio;
  • come copertura inerte nella fabbricazione di titanio e altri elementi molto reattivi;
  • come agente rimescolante (stirring) in siviera durante la fabbricazione dell'acciaio
  • come atmosfera protettiva nella crescita di cristalli di silicio e germanio;
  • l'argon-39 è usato per molti scopi, soprattutto ice coring. Viene anche usato per datare falde acquifere;
  • procedure di criochirurgia come la crioablazione usano argon liquido per distruggere cellule cancerose;
  • in chirurgia si usa il bisturi ad argon per la dissezione/coagulazione (esempio: parenchima epatico)
  • i sommozzatori lo usano per gonfiare le mute stagne, grazie alla sua proprietà termoisolante;
  • viene immesso all'interno del vetro camera in sostituzione dell'aria per ridurre la trasmittanza termica;
  • per la misurazione delle oscillazioni dei neutrini provenienti dal CERN di Ginevra, nel laboratori dell'INFN scavati all'interno del Gran Sasso.
  • è usato per estinguere incendi

Storia[modifica | modifica sorgente]

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.

Disponibilità[modifica | modifica sorgente]

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).

Composti[modifica | modifica sorgente]

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 hanno ottenuto il fluoroidruro di argon, HArF.

Isotopi[modifica | modifica sorgente]

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 salute[modifica | modifica sorgente]

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 letterarie[modifica | modifica sorgente]

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Chemists Make First-Ever Compounds Of Noble Gases And Uranium - ScienceDaily

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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