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Definición de Argón

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 (Del gr. ¦rgÕn, n. de ¦rgÕj, ‘inactivo’); sust. m. [Nota: su símbolo químico es Ar].

1. Elemento químico de número y peso atómicos 18 y 39,948 uma, respectivamente, gas inerte, incoloro, inodoro e insípido, que se encuentra aislado en la naturaleza y se clasifica en el grupo de los gases nobles.

 [Química]

Elemento químico perteneciente al Grupo 18 del sistema periódico, grupo de los gases nobles. Su símbolo químico Ar. Su número atómico es 18 y su peso 39,948 uma. Al igual que el resto de los gases nobles, el argón presenta una configuración electrónica completa y un alto potencial de ionización. Esto le confiere las características de un gas inerte con valencia 0, del que aún no se ha logrado obtener ningún compuesto estable; aunque sus átomos sí pueden ser atrapados en huecos intermoleculares de otras sustancias, como es el caso de los cristales de hielo y algunos compuestos orgánicos en forma de clatratos (complejo de inclusión en el que los átomos o moléculas de una sustancia están alojadas completamente dentro de otra, como sucede con los átomos de argón en las moléculas de hidroquinona).

Resumen de propiedades físico-químicas

Posición en la tabla periódica: Grupo 18 (tercero de los gases nobles).
Clasificación: gases nobles.
Número atómico: 18.
Peso atómico: 39,948 uma.
Capas de electrones: 3. Configuración: 1s2,2s2,2p6,3s2,3p6. Electrones de valencia: 3s2,3p6.
Valencia: 0.
Estructura cristalina: cúbica centrada en las caras.
Estado en condiciones estándar de presión (760 mmHg) y temperatura (298,15 K): gas.
Aspecto: gas incoloro, inodoro e insípido.
Radio atómico: 0,88 Å.
Radio covalente: 0,98 Å.
Densidad a 273,15 K y 1 atm: 1,7824 g/l.
Punto de fusión: -189,19 ºC.
Punto de ebullición: -185,7 ºC.
Entalpía de fusión: 1,18 kJ/mol.
Entalpía de vaporización: 6,43 kJ/mol.
Primer potencial de ionización: 15,759 eV.
Conductividad térmica: 0,0001772 W/(cm•K).

Descubrimiento

El argón fue el primer gas noble descubierto en la Tierra. Su existencia fue intuida por vez primera en 1785 cuando Henry Cavendish hizo pasar una corriente eléctrica a través de una mezcla de aire y oxígeno en presencia de una disolución básica. El nitrógeno presente en el aire se convertía en óxido nítrico (NO) que era absorbido por la disolución alcalina; sin embargo, una pequeña proporción de la mezcla era inerte a este proceso (ni se oxidaba ni se absorbía por el álcali). Durante un siglo nadie dio importancia al descubrimiento.

Sir William Ramsay y Lord Rayleigh publicaron el descubrimiento del argón en 1895. Rayleigh comenzó sus investigaciones tras encontrar pequeñas anomalías al obtener valores distintos para la densidad del nitrógeno purificado por diversos métodos: el nitrógeno obtenido eliminando el oxígeno del aire resultaba aproximadamente un 0,5% más pesado que el resultante a partir de amoniaco. El nitrógeno obtenido del aire se trató con magnesio al rojo para formar nitruro de magnesio. Los resultados evidenciaban la existencia de un residuo inerte del nitrógeno atmosférico, constituido principalmente por un gas. En el análisis espectral del gas residual aparecieron una serie de líneas rojas y verdes que no se correspondían con ningún elemento conocido; Rayleigh y Ramsay lo bautizaron con el nombre de argón, cuya etimología significa inerte. Puesto que en la tabla periódica no había lugar para él se pensó en la posibilidad de que existiese un grupo de elementos que se situarían entre los halógenos y los alcalinos, esta hipótesis fue corroborada cuando se descubrieron los restantes elementos del grupo.

El argón fue descubierto en 1868 en el Sol al observar el espectro electromagnético de su atmósfera. También se detectó, en base a su característico espectro, en la atmósfera de Marte, pero no fue hasta el desarrollo de los trabajos de Rayleigh y Ramsay cuando se pudo demostrar su existencia en la Tierra. (Véase Espectroscopia).

Isótopos

En la naturaleza sólo se han encontrado tres isótopos estables del argón; los restantes isótopos se han obtenido de manera sintética, son radiactivos lo que hace que decaigan más o menos deprisa hasta adquirir una configuración estable.

Isótopo Abundancia Vida media Decaimiento

30Ar Sintético 20 ns
31Ar Sintético 15,1 ms
32Ar Sintético 98 ms Captura e-  32Cl
Captura e- + emisión H+31S
33Ar Sintético 173 ms Captura e-  33Cl
Captura e- + emisión H+32S
34Ar Sintético 844,5 ms Captura e-  34Cl
35Ar Sintético 1,775 s Captura e-  35Cl
36Ar 0,337% Estable
37Ar Sintético 35,04 d Captura e-  37Cl
38Ar 0,063% Estable
39Ar Sintético 269 a Emisión -  39K
40Ar 99,6% Estable
41Ar Sintético 109,34 m Emisión -  41K
42Ar Sintético 32,9 a Emisión -  42K
43Ar Sintético 5,37 m Emisión -  43K
44Ar Sintético 11,87 m Emisión - 44K
45Ar Sintético 21,48 s Emisión - 45K
46Ar Sintético 8,4 s Emisión - 46K
47Ar Sintético 700 ms Emisión - + n 46K
Emisión - 47K

Propiedades

El argón es un gas monoatómico, incoloro, inodoro e insípido; no es tóxico, si bien es asfixiante a elevadas concentraciones. Es el más abundante de los gases nobles, aproximadamente 1,4 veces más pesado que el aire y ligeramente soluble en agua.

Es un gas inerte, es decir, no es posible hacerlo reaccionar con ningún otro elemento químico. Sólo por debajo de los 0 ºC es capaz de formar un hidrato que no puede denominarse compuesto químico ya que la unión con el hidrógeno es debido a las fuerzas de Van der Waals y no a un enlace formal.

No se quema ni alimenta la llama, de manera que interfiere en los incendios pudiendo llegar a extinguirlos.

Fuentes

De forma comparativa, el argón se encuentra en el universo en una proporción de 220 ppm y en el Sol supone 71,0 ppm, mientras que en la Tierra su proporción es mucho más reducida. En la Tierra, el argón se encuentra de forma natural como elemento constituyente de la atmósfera en una proporción del 0,9327% en volumen y del 1,2869% en peso; y en concentraciones más pequeñas, dentro de la estructura de minerales ricos en potasio. El gas pasa a la atmósfera tras fugarse de la estructura mineral donde se forma como elemento radiogénico en la descomposición radiactiva del isótopo 40K, lo que le permite ser utilizado en métodos de datación radiactiva.

El argón se produce de forma natural en la desintegración radiactiva del isótopo 40K mediante la emisión de un positrón:

40K  40Ar + +

Las aguas subterráneas también pueden llegar a contener argón, caso de atravesar macizos rocosos ricos en este tipo de minerales; un buen ejemplo lo constituyen los gases emitidos por los géiseres de Islandia y los manantiales de los Pirineos.

Obtención

La principal via de obtencion es la destilación fraccionada del aire líquido, en la cual se obtiene una mezcla de gases nobles cuyo componente principal es el argón. El argón que se obtiene arrastra algo de oxígeno, que se elimina añadiendo hidrógeno a la mezcla que reacciona con el oxígeno y forma agua.

También se separa del aire en ciertos procesos industriales, como en la obtención de nitruros mediante el tratamiento del nitrógeno atmosférico con magnesio, calcio y ciertos metales o en la recuperación de los fondos de oxidación de gas natural en las plantas de amoníaco.

El precio medio del argón en 1996 era de 0,1 € /litro.

Usos

Su inercia química hace que sea especialmente adecuado como gas protector contra la acción oxidante del aire. También se emplea en la protección de soldaduras al arco y sopletes para chorro de plasma (con hidrógeno). En los tubos de descarga eléctrica (fluorescentes, neones, etc.) se utiliza como relleno para aumentar su duración, ya que disminuye la rapidez con que desaparece el filamento de wolframio. Se encuentra en los tubos de contadores Geiger (véase Contador de Geiger-Müller); en metalurgia se utiliza para el refinamiento del titanio y circonio, y la eliminación de gases disueltos en metales fundidos (ejemplo: acero); en láseres de gas, con una potencia de 10 vatios y color verde y añil; y en la obtención de dataciones radiométricas.

El argón en datación isotópica

La descomposición radiactiva del isótopo 40K en 40Ar se utiliza en datación geológica, mediante la medida de las proporciones relativas entre ambos elementos. Es el método de datación radiométrica más empleado ya que el potasio es uno de los diez elementos más comunes en la corteza terrestre. Se dispone en cantidades apreciables dentro de la mayor parte de los minerales que forman las rocas existentes en la corteza terrestre, su gran inconveniente es el estado gaseoso que presenta el argón en condiciones normales. Estas características hacen que el argón sea propenso a escapar de las redes cristalinas en cuanto la temperatura ambiente rebasa los 200 ºC, o la presión sube moderadamente. En estos casos la datación de una roca o mineral informa de la edad del último episodio térmico ya sea de origen metamórfico o volcánico, pero nunca de la edad en que se originó la roca.

La velocidad intermedia de semidesintegración (1.300•106 años) le confiere una gran flexibilidad frente a los tipos de rocas que permite datar, de tal forma que mediante este método se han conseguido datar tanto rocas pertenecientes al Arcaico (con más de 2.500 millones de años), como rocas con tan solo 50.000 años. (Véase Datación.)

Argón

Fuente: Britannica

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