Argon (Ar)
Argon (Ar, łac. Argon) to pierwiastek o liczbie atomowej 18, leżący w 3 okresie układu okresowego i 18 grupie. Należy do kategorii: Gazy szlachetne.
Argon w układzie okresowym
Pierwiastek leży w trzecim okresie, czyli w trzecim poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 3 powłokach. Znajduje się w 18 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Hel, Neon, Krypton, Ksenon, Radon, Oganeson — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Argon jest gazem (topnieje w -189,34 °C, wrze w -185,85 °C).
Dane pierwiastka Argon
| Symbol chemiczny | Ar |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 18 |
| Masa atomowa | 39,95 u |
| Liczba masowa | 40 |
| Grupa | 18 |
| Okres | 3 |
| Blok | p |
| Kategoria | Gazy szlachetne |
| Konfiguracja elektronowa | [Ne] 3s² 3p⁶ |
| Wartościowość | 0 |
| Stopnie utlenienia | 0 |
| Elektroujemność (Pauling) | nie zmierzono |
| Energia jonizacji | 15,76 eV |
| Temperatura topnienia | -189,34 °C |
| Temperatura wrzenia | -185,85 °C |
| Gęstość | 0,0017837 g/cm³ |
| Promień atomowy | 71 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 3,5 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Argon |
| Rok odkrycia | 1894 |
| Odkrywca | Rayleigh i Ramsay |
Argon — co to za pierwiastek
Wypełnia szyby zespolone i osłania spoiny przy spawaniu, bo z niczym nie reaguje.
Właściwości pierwiastka Argon
Argon jest bezbarwnym gazem bez zapachu i smaku, nieco cięższym od powietrza — jego gęstość wynosi 0,0017837 g/cm³. Skrapla się dopiero w temperaturze −185,85 °C, a krzepnie w −189,34 °C, więc w normalnych warunkach zawsze spotykamy go jako gaz. Cząsteczki argonu są jednoatomowe: atom nie łączy się nawet z drugim takim samym atomem. Powód widać w konfiguracji [Ne] 3s² 3p⁶ — powłoka zewnętrzna jest zapełniona ośmioma elektronami, a oderwanie jednego z nich wymaga aż 15,76 eV. Dlatego wartościowość argonu wynosi zero i zero jest też jego jedynym stopniem utlenienia. Argon nie pali się, nie podtrzymuje palenia, nie reaguje z metalami, kwasami ani z wodą. Nie jest trujący, ale w zamkniętym pomieszczeniu potrafi zebrać się nisko i wyprzeć tlen, a to grozi uduszeniem.
Zastosowanie pierwiastka Argon
Największa część produkowanego argonu trafia do przemysłu metalurgicznego i do spawalnictwa. Przy spawaniu metodami TIG i MIG strumień argonu otacza jarzący się łuk i rozgrzany metal, odcinając go od tlenu i azotu z powietrza — bez takiej osłony spoina byłaby porowata i krucha. W hutnictwie argon przedmuchuje się przez ciekłą stal, żeby wymieszać kąpiel i usunąć z niej rozpuszczone gazy. Drugie duże zastosowanie to okna: przestrzeń między szybami w oknie zespolonym wypełnia się argonem, bo przewodzi on ciepło gorzej niż powietrze i nie skrapla się na szkle. Argonem napełniano też bańki żarówek, żeby wolframowy żarnik nie spalał się od razu. W laboratoriach argon jest gazem nośnym w chromatografii gazowej i tworzy plazmę w spektrometrach, wypełnia również liczniki Geigera. Chroni cenne dokumenty i eksponaty w gablotach muzealnych, a w geologii służy do datowania skał metodą potasowo-argonową. Winiarze przedmuchują nim beczki i butelki, żeby wino nie utleniło się w kontakcie z powietrzem.
Argon — najważniejsze związki chemiczne
Argon należy do tych nielicznych pierwiastków, dla których rozdział o związkach chemicznych jest niemal pusty. W zwykłych warunkach nie tworzy żadnego trwałego połączenia. Jedynym opisanym związkiem argonu jest fluorowodorek argonu HArF, otrzymany w zestalonym argonie w temperaturze bliskiej zera bezwzględnego i rozpadający się natychmiast po ogrzaniu. Znane są też klatraty i hydraty argonu, w których atomy gazu siedzą uwięzione w klatkach zbudowanych z cząsteczek wody — ale to pułapka fizyczna, a nie wiązanie chemiczne. W praktyce szkolnej i przemysłowej argon traktuje się po prostu jako gaz, który z niczym nie reaguje, i właśnie za to jest ceniony.
Argon — gdzie go spotykasz
- szyby zespolone
- spawanie
- żarówki
- datowanie skał
Argon w szkole — co trzeba wiedzieć
Argon to trzeci pierwiastek osiemnastej grupy, leży w trzecim okresie i w bloku p. Zapamiętaj konfigurację [Ne] 3s² 3p⁶ i wynikający z niej oktet — to najczęstsze pytanie. Bierność argonu tłumaczy się właśnie zapełnioną powłoką walencyjną, a nie tym, że jest ciężki czy rzadki. Druga rzecz warta zapamiętania: argon ma masę atomową 39,95, a stojący za nim w tablicy potas jest odrobinę lżejszy. Czyli cięższy pierwiastek stoi wcześniej, i to jest dowód, że układ okresowy porządkuje liczba atomowa, a nie masa — nauczyciele lubią o to pytać. Uczniowie mylą symbol Ar ze srebrem (Ag) i z glinem (Al). W powietrzu argon stanowi prawie procent objętości i jest trzecim najczęstszym składnikiem, po azocie i tlenie.
Argon — historia odkrycia
Argon odkryto w 1894 roku dzięki drobnej nieścisłości w pomiarach. Lord Rayleigh zauważył, że azot wydzielony z powietrza jest odrobinę cięższy od azotu otrzymanego z reakcji chemicznych. Zamiast zignorować tę różnicę, zajął się nią razem z Williamem Ramsayem. Ramsay usunął z próbki powietrza tlen, azot, parę wodną i dwutlenek węgla, a to, co zostało, okazało się nowym pierwiastkiem, którego nie dało się zmusić do żadnej reakcji. Nazwali go argonem od greckiego argos, czyli bezczynny, próżnujący. Odkrycie otworzyło całą osiemnastą grupę układu okresowego, a obaj badacze zostali za nie uhonorowani Nagrodami Nobla.
Argon — skąd wzięła się nazwa
gr. argos — bezczynny
Argon — izotopy
argon-40 dominuje
Argon — bezpieczeństwo
Obojętny; wypiera tlen w zamkniętych przestrzeniach.
Ciekawostki o pierwiastku Argon
- To najczęstszy gaz szlachetny w powietrzu — prawie 1%.
- Prawie cały argon w powietrzu to argon-40, który powstał z rozpadu promieniotwórczego potasu w skałach — dlatego jest go tak nieproporcjonalnie dużo w porównaniu z lżejszymi odmianami tego pierwiastka.
- Nurkowie napełniają argonem suche skafandry, bo przewodzi ciepło gorzej niż powietrze i lepiej chroni przed wychłodzeniem w zimnej wodzie.
- Argon był pierwszym gazem szlachetnym znalezionym na Ziemi; hel wykryto wcześniej, ale w widmie Słońca, a nie w laboratorium.
Najczęstsze pytania o pierwiastek Argon
Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Argon?
Symbol chemiczny to Ar. Nazwa łacińska brzmi Argon.
Jaką liczbę atomową ma Argon?
Liczba atomowa (Z) wynosi 18, czyli w jądrze atomu jest 18 protonów. Masa atomowa to 39,95 u.
Jaka jest wartościowość pierwiastka Argon?
Typowa wartościowość to 0. Spotykane stopnie utlenienia: 0.
Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Argon?
Konfiguracja skrócona to [Ne] 3s² 3p⁶. Pierwiastek należy do bloku p.
Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Argon?
Najczęściej: szyby zespolone, spawanie, żarówki oraz datowanie skał.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Gazy szlachetne · Układ okresowy do druku