¿Qué es el Argón?
El argón es el tercer gas más abundante en la atmósfera terrestre después del nitrógeno y el oxígeno, excluido el vapor de agua.
Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos y se denomina gas noble. Sin embargo, también se le denomina gas raro, vestigio de una época en la que era químicamente difícil de separar o extraer.
El argón está presente en la atmósfera en un 0,93% aproximadamente. De los gases nobles, el argón es el más abundante en el aire. En la actualidad, se obtiene enfriando el aire a temperaturas criogénicas de unos -200°C y separándolo del nitrógeno y el oxígeno.
Usos del Argón
El argón se utiliza ampliamente en la fabricación como gas inerte porque no reacciona fácilmente con otras sustancias. Una aplicación típica es como gas de protección para la soldadura.
Mediante el uso de un gas de protección compuesto por argón más unos pocos % de oxígeno, el arco puede concentrarse localmente, lo que permite llevar a cabo procesos de soldadura de alta calidad. El argón también se utiliza a menudo como gas atmosférico en la fabricación de obleas de silicio, el material empleado en los sustratos semiconductores.
Utilizando una atmósfera de gas inerte que no reacciona fácilmente con otras sustancias, también es posible producir silicio de alta calidad con una pureza del 99,99%. También se utiliza ampliamente como gas atmosférico en hornos de refinado para la producción de acero inoxidable.
Propiedades del Argón
A temperatura y presión ambiente, el argón es un gas incoloro e inodoro. Se denomina gas inerte porque no provoca fácilmente reacciones químicas con otras sustancias. Su punto triple es de 83,8058 K.
Estructura del Argón
El argón es un gas noble del grupo 18 y uno de los terceros elementos periódicos, con símbolo Ar y peso atómico 39,95. No tiene electrones de valencia en el núcleo. No tiene electrones de valencia en su capa más externa y cumple la regla del octeto, por lo que su estructura es químicamente estable. La configuración electrónica es [Ne] 3s2 3p6.
El peso específico es de 1,65 en estado sólido a -233°C y de 1,39 en estado líquido a -186°C. El peso específico con respecto al aire es de 1,38. En estado sólido, tiene una estructura cúbica centrada en la cara.
La mayor parte del argón de la Tierra tiene un número másico de 40 (40Ar) y se formó por la desintegración del potasio-40 (40K) en la corteza terrestre; el 40Ar tiene una vida media de 1,25 x 109 años. Por otro lado, el argón-36 (36Ar) es el isótopo de argón más abundante en el Universo y fue producido por explosiones de supernovas. Existen tres isótopos estables del argón: 36Ar, 38Ar y 40Ar.
Más información sobre el Argón.
1. Purificación del Argón
La destilación fraccionada de aire líquido produce unidades individuales de argón. Aparte de la destilación fraccionada repetida, el argón puede purificarse mediante adsorción fraccionada con carbón activado, calentamiento con metales alcalinos, cromatografía de gases y evaporación fraccionada.
2. Isótopos del Argón
Se conocen 25 isótopos del argón. En la atmósfera terrestre, el 40Ar es con diferencia el más común.
El 39Ar y el 40Ar se producen por la acción de los rayos cósmicos. En la superficie terrestre, el 39Ar se produce por captura neutrónica del 39K y otros procesos. El porcentaje medido de 39Ar en el argón natural es de (8,0 ± 0,6) x 10-16 g/g.
Además, las pruebas nucleares en la atmósfera producen 37Ar, que tiene una vida media de 35 días. La proporción de 42Ar en la atmósfera terrestre es de aproximadamente 6 x 10-21.
3. Compuestos de Argón
Durante mucho tiempo no se conocieron compuestos de argón unidos a otros átomos, ya que los átomos simples de argón cumplen la regla del octeto. Sin embargo, en el año 2000 se sintetizó por primera vez el fluorohidruro de argón. Su fórmula química es HArF, que se sintetiza mezclando argón, fluoruro de hidrógeno y yoduro de cesio e irradiando la mezcla con luz ultravioleta a 7,5 K.
El argón-fluorohidruro es estable por debajo de -256°C, pero por encima de -256°C se descompone en argón y fluoruro de hidrógeno. El argón no forma compuestos de inclusión estables, a excepción de los cristales de hidrato y los compuestos moleculares de quinol.
Concretamente, forma 8Ar-46H2O con agua y el compuesto de inclusión Ar-3C6H4(OH)2 con hidroquinona.