Argon

Argon
; 18	Ar
Aspetto
	Aspetto dell'elementoGas incolore, emissioni lilla-violacee
	Linea spettrale; Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	argon, Ar, 18
Serie	gas nobili
Gruppo,periodo,blocco	8 (VIIIA),3,p
Densità	1,784 kg/m³ a273,15K
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico	39,948u
Raggio atomico(calc.)	71pm(calcolato)
Raggio covalente	97 pm
Raggio di van der Waals	188 pm
Configurazione elettronica	[Ne]3s23p6
e−perlivello 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	83,8K(−189,3°C)
Punto di ebollizione	87,3 K (−185,8 °C)
Volume molare	22,56×10−6m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	6,447kJ/mol
Calore di fusione	1,188 kJ/mol
Velocità del suono	319m/sa 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:isotopo; NA: abbondanza in natura; TD:tempo di dimezzamento; DM: modalità di decadimento; DE: energia di decadimento in MeV; DP: prodotto del decadimento

L'argonoargo,dalgrecoἀργόν(daα- εργόν),argón( “non attivo”, “ozioso”, “pigro” ),^[1]è l'elemento chimicodellatavola periodicache ha come simboloAre comenumero atomico18. È ungas nobile,il terzo elemento nelgruppo18^[2]dellatavola periodica(traNeeKr) e l'ultimo delterzo periodo.Costituisce circa lo 0,95% del volume dell'atmosfera terrestree in essa è il terzo elemento per abbondanza.^[3]È usato come gas inerte di riempimento inlampade ad incandescenzae, insieme ad altri gas nobili, come mezzo diplasmainlampade fluorescentie in altri tubi a scarica. Il suo isotopo principale è il⁴⁰Ar, che proviene daldecadimento betadelpotassio-40.

Caratteristiche

L'argon è un elemento chimico estremamente stabile, inodore e insapore. È due volte e mezzo piùsolubilein acqua dell'azoto,che ha circa la stessa solubilità dell'ossigeno.

Nel 2002 è stato scoperto che l'argon, apparentemente inerte, come ilkriptone loxenonpuò formare un composto chimico con l'uranio.^[4]La sintesi dell'idrofluoruro di argon(HArF) è stata compiuta da ricercatori dell'università di Helsinkinel2000.È stato descritto anche un altro composto a base difluoro,altamente instabile, ma la notizia non è stata ancora confermata.

Sebbene allo stato attuale non siano documentati altri composti dell'argon, questo elemento può formareclatraticon l'acquaquando 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

L'argon è usato nell'illuminotecnicaperché 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 disaldatura,per metalli come iltungstenoe iltitanio;
come copertura inerte nella fabbricazione di titanio e altri elementi molto reattivi;
come agente rimescolante (stirring) insivieradurante la fabbricazione dell'acciaio;
come atmosfera protettiva nella crescita dicristallidisilicioegermanio;
l'argon-39 è usato per molti scopi, soprattutto nell'analisi dicarote di ghiaccio.Viene anche usato per datarefalde acquifere;
procedure dicriochirurgiacome lacrioablazioneusano argon liquido per distruggere cellulecancerose;
inchirurgiasi usa il bisturi ad argon per la dissezione/coagulazione del sangue(esempio: parenchimaepatico)
isommozzatorilo usano per gonfiare le mute stagne per la sua proprietà termoisolante;
viene immesso all'interno delvetro camerain sostituzione dell'aria per ridurre la trasmittanza termica;
per la misurazione delle oscillazioni deineutriniprovenienti dalCERNdiGinevra,neilaboratori nazionali del Gran Sasso;
per estinguereincendi.

Storia

Nel1785 Henry Cavendishsospettò la presenza dell'argon (dalgrecoargos,"inerte" ) come costituente dell'aria, ma non fu capace di dimostrarne l'esistenza: la scoperta si deve perciò aLord Rayleighe SirWilliam Ramsayche nel1894lo isolarono per distillazione dall'aria liquida. Fino al1957il suo simbolo fu rappresentato dalla sola letteraA.

Disponibilità

L'argon viene isolato perdistillazionefrazionata dell'arialiquida. L'atmosfera terrestrene contiene lo 0,94% in volume che corrisponde all'1,285% in peso. Per confronto l'atmosfera di Martecontiene l'1,6% di Ar-40 e 5ppmdi 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.

Composti

Fino al1962si 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 Helsinkiper irraggiamentoultraviolettodi argon congelato contenenteacido fluoridricoottenendofluoroidruro di argon,HArF.

Isotopi

I principali isotopi dell'argon che si trovano sulla Terra sono⁴⁰Ar,³⁶Ar e³⁸Ar. Il⁴⁰Kche esiste in natura decade in⁴⁰Ar, stabile, con un'emivitadi1,25×10⁹anni attraverso unacattura elettronicaed unaemissione di positroni.⁴⁰Ar è usato per datare le rocce.

Nell'atmosfera terrestre³⁹Ar viene prodotto per azione deiraggi cosmici.A livello della superficie viene invece prodotto percattura neutronicadal³⁹K o per emissione di unaparticella alfadal⁴¹Ca.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

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.

Note

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

Bibliografia

Francesco Borgese,Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico,Roma, CISU, 1993,ISBN 88-7975-077-1.
R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto,Tavola periodica e proprietà degli elementi,Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998(archiviato dall'url originaleil 22 ottobre 2010).

Altri progetti

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Collegamenti esterni

àrgon,suVocabolario Treccani,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
(EN)Argon,superiodic.lanl.gov,Los Alamos National Laboratory.URL consultato il 27 dicembre 2004(archiviato dall'url originaleil 29 settembre 2006).
(EN)Argon,suWebElements.com.
(EN)Argon,suEnvironmentalChemistry.com.
(EN)Applicazioni subacquee: Perché l'argon?,sudecompression.org.

Controllo di autorità	Thesaurus BNCF30962·LCCN(EN)sh85007108·GND(DE)4142990-4·BNF(FR)cb119700051 (data)·J9U(EN,HE)987007295519905171·NDL(EN,JA)00575518

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[1] DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano,suwww.grecoantico.com.URL consultato il 5 agosto 2023.

[2] Detto "Gruppo 0" nella vecchia denominazione.

[3] Earth Fact Sheet,sunssdc.gsfc.nasa.gov.URL consultato il 5 agosto 2023.

[4] (EN)Chemists Make First-Ever Compounds Of Noble Gases And Uranium,susciencedaily.com,ScienceDaily.

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