Argon

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Argon
   

18
Ar
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

cloro ← argon → potassio

Aspetto
Aspetto dell'elemento
Aspetto dell'elemento
Gas incolore, emissioni lilla-violacee
Linea spettrale
Linea spettrale dell'elemento
Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicoargon, Ar, 18
Seriegas nobili
Gruppo, periodo, blocco8 (VIIIA), 3, p
Densità1,784 kg/m³ a 273,15 K
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico39,948 u
Raggio atomico (calc.)71 pm (calcolato)
Raggio covalente97 pm
Raggio di van der Waals188 pm
Configurazione elettronica[Ne]3s23p6
e per livello energetico2, 8, 8
Stati di ossidazione0, +2 (in casi rari)
Struttura cristallinacubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materiagas (non magnetico)
Punto di fusione83,8 K (−189,3 °C)
Punto di ebollizione87,3 K (−185,8 °C)
Volume molare22,56×10−6 /mol
Entalpia di vaporizzazione6,447 kJ/mol
Calore di fusione1,188 kJ/mol
Velocità del suono319 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS7440-37-1
Calore specifico520 J/(kg·K)
Conducibilità termica0,01772 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione1 520,6 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione2 665,8 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione3 931 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione5 771 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione7 238 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione8 781 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione11 995 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione13 842 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
36Ar0,336% È stabile con 18 neutroni
37Arsintetico 35 giorniε0,81337Cl
38Ar0,063% È stabile con 20 neutroni
39Arsintetico 269 anniβ0,56539K
40Ar99,600% È stabile con 22 neutroni
42Arsintetico 32,9 anniβ0,60042K
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 ἀργόν (da α- εργόν), argón (“non attivo”, “ozioso”, “pigro”),[1] è l'elemento chimico della tavola periodica che ha come simbolo Ar e come numero atomico 18. È un gas nobile, il terzo elemento nel gruppo 18[2] della tavola periodica (tra Ne e Kr) e l'ultimo del terzo periodo. Costituisce circa lo 0,95% del volume dell'atmosfera terrestre e in essa è il terzo elemento per abbondanza.[3] È usato come gas inerte di riempimento in lampade ad incandescenza e, insieme ad altri gas nobili, come mezzo di plasma in lampade fluorescenti e in altri tubi a scarica. Il suo isotopo principale è il 40Ar, che proviene dal decadimento beta del potassio-40.

Caratteristiche

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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 xenon può formare un composto chimico con l'uranio.[4] 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.

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:

Nel 1785 Henry Cavendish 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

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L'argon viene isolato per distillazione frazionata dell'aria liquida. L'atmosfera terrestre ne contiene lo 0,94% in volume che corrisponde all'1,285% 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 cui 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.

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.

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

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L'argon di base non è tossico per l'organismo, tuttavia concentrazioni molto elevate danno luogo a una sintomatologia asfittica poiché non soddisfa la richiesta di ossigeno della respirazione. A causa del suo peso specifico l'argon tende a ristagnare negli ambienti, perciò lo stoccaggio di grandi quantità di argon in locali piccoli e chiusi è pericoloso nel caso di perdite.

  1. ^ DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano, su www.grecoantico.com. URL consultato il 5 agosto 2023.
  2. ^ Detto "Gruppo 0" nella vecchia denominazione.
  3. ^ Earth Fact Sheet, su nssdc.gsfc.nasa.gov. URL consultato il 5 agosto 2023.
  4. ^ (EN) Chemists Make First-Ever Compounds Of Noble Gases And Uranium, su sciencedaily.com, ScienceDaily.

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Collegamenti esterni

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