Árgon

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Pix.gif Árgon Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.svg
CloroÁrgonPotássio
Ne
  Cubic-face-centered.svg
 
18
Ar
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ar
Kr
Tabela completaTabela estendida
Aparência
incolor; emite luz lilás quando sujeito a um campo elétrico de alta voltagem



Linhas espectrais do árgon
Informações gerais
Nome, símbolo, número Árgon, Ar, 18
Série química gases nobres
Grupo, período, bloco 18 (VIII A), 3, p
Densidade, dureza 1,784 kg/m3,
Número CAS
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 39,948(1) u
Raio atómico (calculado) pm
Raio covalente 97 pm
Raio de Van der Waals 188 pm
Configuração electrónica [Ne] 3s2 3p6
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 8 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 0
Óxido
Estrutura cristalina cúbico de faces centradas
Propriedades físicas
Estado da matéria gasoso
Ponto de fusão 83,80 K
Ponto de ebulição 87,30 K
Entalpia de fusão 1,188 kJ/mol
Entalpia de vaporização 6,447 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar 22,56×10−6 m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som 319 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)
Calor específico 520 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica 0,01772 W/(m·K)
Potencial de ionização 1520,6 kJ/mol
2º Potencial de ionização 2665,8 kJ/mol
3º Potencial de ionização 3931 kJ/mol
4º Potencial de ionização 5771 kJ/mol
5º Potencial de ionização 7238 kJ/mol
6º Potencial de ionização 8781 kJ/mol
7º Potencial de ionização 11995 kJ/mol
8º Potencial de ionização 13842 kJ/mol
9º Potencial de ionização {{{potencial_ionização9}}} kJ/mol
10º Potencial de ionização {{{potencial_ionização10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
36Ar 0,336% estável com 18 nêutrons
37Ar sintético 35,04 d ε 0,813 37Cl
38Ar 0,063% estável com 20 nêutrons
39Ar sintético 269 a β- 0,565 39K
40Ar 99,6% estável com 22 nêutrons
41Ar sintético 109,34 min β- 2,49 41K
42Ar sintético 32,9 a β- 0,600 42K
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O árgon/árgão/argão/argónio(português europeu) (formas aceites com predileção a árgon) ou argônio/argon(português brasileiro) (do grego árgon, inativo) é um elemento químico, de símbolo Ar, número atômico 18 (18 prótons e 18 elétrons) e massa atômica 40 u, encontrado no estado gasoso em temperatura ambiente. Ele foi o primeiro gás nobre descoberto, sendo creditado por tal feito pelos ingleses William Ramsay e Lord Rayleigh em 1894.

É estimado que o argônio seja o 12° elemento químico mais abundante no universo. O Planeta Terra dispõe de 1,29% do peso atmosférico, sendo dele, disponível 99,6% do isótopo 40. Têm como características, quando encontrado em temperatura ambiente, ser um gás incolor, inodoro e insípido. Sua produção ocorre pela decomposição (decaimento) radioativa de um isótopo de potássio (K), o isótopo 40, processo natural que o gás migra lentamente das rochas para a atmosfera.

São convenientes na produção de produtos dos setores de iluminação, solda, semicondutores e na extinção de incêndios.

Características principais[editar | editar código-fonte]

Tem uma solubilidade em água 2,5 vezes maior que a do nitrogênio ou a do oxigênio. É um gás monoatômico incolor e inodoro tanto no estado líquido quanto no gasoso.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

É empregado como gás de enchimento em lâmpadas incandescentes, já que não reage com o material do filamento, mesmo em altos níveis de temperatura e pressão. Com isso prolonga-se a vida útil da lâmpada. Emprega-se também na substituição do néon, nas lâmpadas fluorescentes, quando se deseja uma coloração verde azulada ao invés do roxo do néon. Também é usado como substituto do nitrogénio molecular( N2 ) quando este não se comporta como gás inerte devido às 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.
  • Fabricação de titânio e outros elementos químicos reactivos.
  • Fabricação de monocristais — partes cilíndricas formadas por uma estrutura cristalina contínua de silício e germânio para componentes semicondutores.
  • Fabricação de extintores para produtos fácil danificação, sendo eles: museus, coleções de fotografias e ambientes de equipamentos microcontrolados.
  • Laser para medicina ofttalmológica, que utiliza no diagnostico e tratamento de doenças oculares.

[1]

O árgon-39 é usado, entre outras aplicações, para a datação de núcleos de gelo e águas subterrâneas.

Em mergulhos profissionais, o árgon é empregado para inflar trajes (Roupas Secas), por ser inerte e principalmente por sua pequena conductibilidade térmica, proporcionando um isolamento térmico necessário para realizar longas imersões em determinadas profundidades quando se respira a mistura de Trimix.

O laser de árgon tem usos médicos em odontologia e oftalmologia. A primeira intervenção com laser de árgon foi realizada por Francis L'Esperance, para tratar uma retinopatia em fevereiro de 1968.

História[editar | editar código-fonte]

Método de Lord Rayleigh para isolar o Argônio, baseado no experimento de Henry Cavendish.

Num experimento realizado em 1795, Henry Cavendish suspeitou existir um gás mais pesado na composição da atmosfera terrestre denominado Argônio (αργον, forma neutra e singular de αργος, grego para "inativo", em referência a sua inatividade química)[2][3]. O gás foi isolado em 1894 por Lord Rayleigh e Sir William Ramsay da University College London através da remoção de todo oxigênio, dióxido de carbono, água e nitrogênio de uma amostra limpa de ar.[4][5][6] Eles haviam determinado que o nitrogênio produzido através de reações químicas era 0,5% mais leve que o nitrogênio proveniente da atmosfera. A diferença parecia insignificante mas atraiu a atenção deles por meses. Finalmente, concluíram que havia outro gás no ar misturado com o nitrogênio.[7] O argônio também foi identificado em 1882 através de uma pesquisa independente de H. F. Newall e W. N. Hartley. Eles observaram novas linhas no espectro de cor do ar mas não era possível identificar o elemento responsável por estas linhas. Até 1957 o símbolo atômico do árgon era A, quando foi mudado para Ar.[8]

Em 1904 Rayleight recebeu o Prêmio Nobel de Física pelas suas investigações acerca da densidade dos gases nobres, incluindo o árgon.[9]

Abundância e obtenção[editar | editar código-fonte]

O gás é obtido por meio da destilação fracionada do ar líquido, onde é encontrado numa proporção de aproximadamente 0,94%, eliminando-se posteriormente o oxigénio residual com hidrogénio. A atmosfera de Marte contém 1,6%, a de Mercúrio contém 7,0% e a atmosfera de Vénus contém apenas traços.

Compostos[editar | editar código-fonte]

Como o argônio é um gás nobre, espera-se que ele não participe de compostos com outros elementos, mas em condições especiais é possível preparar alguns compostos contendo argônio, como o difluoreto de argônio (ArF2) e o fluoridreto de argônio (HArF), ambos os compostos são estáveis a baixas temperaturas. ArF2 é um sólido que se decompõe nos elementos à temperatura ambiente.

Isótopos[editar | editar código-fonte]

Os principais isótopos de árgon presentes na Terra são Ar-40 (99,6%) e em menores quantidades, o 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 electrónica e desintegração β+ (emissão de um positrão), e os 88,8% restantes a Ca-40 mediante desintegração β- (emissão de um electrão). 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 neutrónica 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.

Referências

  1. Eduardo Motta Alves Peixoto, ARGÔNIO, Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc18/A13.PDF>, acessado no dia 10 de maio de 2014
  2. Hiebert, E. N. (1963). «In Noble-Gas Compounds». In: Hyman, H. H. Historical Remarks on the Discovery of Argon: The First Noble Gas. [S.l.]: University of Chicago Press. pp. 3–20 
  3. Travers, M. W. (1928). The Discovery of the Rare Gases. [S.l.]: Edward Arnold & Co. pp. 1–7 
  4. Lord Rayleigh; Ramsay, William (1894–1895). «Argon, a New Constituent of the Atmosphere». Proceedings of the Royal Society. 57 (1): 265–287. doi:10.1098/rspl.1894.0149. JSTOR 115394 
  5. Lord Rayleigh; Ramsay, William (1895). «VI. Argon: A New Constituent of the Atmosphere». Philosophical Transactions of the Royal Society A. 186. 187 páginas. Bibcode:1895RSPTA.186..187R. doi:10.1098/rsta.1895.0006. JSTOR 90645 
  6. Ramsay, W. (1904). «Nobel Lecture». The Nobel Foundation 
  7. «About Argon, the Inert; The New Element Supposedly Found in the Atmosphere». The New York Times. 3 March 1895. Consultado em 1 February 2009  Verifique data em: |acessodata=, |data= (ajuda)
  8. Holden, N. E. (12 March 2004). «History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers». National Nuclear Data Center  Verifique data em: |data= (ajuda)
  9. «The Nobel Prize in Physics 1904 - Lord Rayleigh». Prêmio Nobel. Consultado em 21 jan 2013  (em inglês)

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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