Estados de la materia

Gases nobles

 argón es un elemento químico de número atómico 18 y símbolo Ar. Es el tercero de los gases nobles, incoloro einerte como ellos, constituye el 0,934 % del aire seco. Su nombre proviene del griego ἀργός, que significa inactivo (debido a que no reacciona).

Cloro ← Argón → Potasio
18 Ar
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Incoloro
Información general
Nombre, símbolo,número	Argón, Ar, 18
Serie química	Gases nobles
Grupo, período,bloque	18, 3, Elementos del bloque p
Masa atómica	39,948 u
Configuración electrónica	[Ne]3s23p6
Dureza Mohs	No aplicable
Electrones pornivel	2, 8, 8 (imagen)
Propiedades atómicas
Electronegatividad	Sin datos (Pauling)
Radio atómico(calc)	71 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente	97 pm
Radio de van der Waals	188 pm
Estado(s) de oxidación	0
1.ª Energía de ionización	1520,6 kJ/mol
2.ª Energía de ionización	2665,8 kJ/mol
3.ª Energía de ionización	3931 kJ/mol
4.ª Energía de ionización	5771 kJ/mol
5.ª Energía de ionización	7238 kJ/mol
6.ª Energía de ionización	8781 kJ/mol
7.ª Energía de ionización	11995 kJ/mol
8.ª Energía de ionización	13842 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Gas
Densidad	1,784 kg/m3
Punto de fusión	83,8 K (-189 °C)
Punto de ebullición	87,3 K (-186 °C)
Entalpía de vaporización	6,447 kJ/mol
Entalpía de fusión	1,188 kJ/mol
Presión de vapor	No aplicable
Punto crítico	150,87 K (-122 °C) 4,898·106 Pa
Varios
Estructura cristalina	Cúbica centrada en las caras
N° CAS	7440–37–1
N° EINECS	231-147-0
Calor específico	310 J/(K·kg)
Conductividad térmica	(300 K) 0,01772 W/(K·m)
Velocidad del sonido	319 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del argón
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 36Ar 0,336 % Estable con 18 neutrones 38Ar 0,063 % Estable con 20 neutrones 39Ar Sintético 269 a β- 0,565 39K 40Ar 99,6 % Estable con 22 neutrones 42Ar Sintético 32,9 a β- 0,600 42K
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Aplicaciones

Tubo de descarga lleno de argón puro.

Se emplea como gas de relleno en lámparas incandescentes ya que no reacciona con el material del filamento incluso a alta temperatura y presión, prolongando de este modo la vida útil de la bombilla, y en sustitución delneón en lámparas fluorescentes cuando se desea un color verde-azul en vez del rojo del neón. También como sustituto del nitrógeno molecular (N₂) cuando éste no se comporta como gas inerte por las condiciones de operación.

En el ámbito industrial y científico se emplea universalmente de la recreación de atmósferas inertes (no reaccionantes) para evitar reacciones químicasindeseadas en multitud de operaciones:

• Soldadura por arco y soldadura a gas.
• Fabricación de titanio y otros elementos reactivos.
• Fabricación de monocristales —piezas cilíndricas formadas por una estructura cristalina continua— de silicioy germanio para componentes semiconductores.

El argón-39 se usa, entre otras aplicaciones, para la datación de núcleos de hielo, y aguas subterráneas (véase el apartado Isótopos).

En el buceo técnico, se emplea el argón para el inflado de trajes secos —los que impiden el contacto de la piel con el agua a diferencia de los húmedos típicos de neopreno— tanto por ser inerte como por su pequeña conductividad térmica lo que proporciona el aislamiento térmico necesario para realizar largas inmersiones a cierta profundidad.

El láser de argón tiene usos médicos en odontología y oftalmología; la primera intervención con láser de argón, realizada por Francis L'Esperance, para tratar una retinopatía se realizó en febrero de 1968.

Historia

Henry Cavendish, en 1785, expuso una muestra de nitrógeno a descargas eléctricas repetidas en presencia de oxígenopara formar óxido de nitrógeno que posteriormente eliminaba y encontró que alrededor del 1 % del gas original no se podía disolver, afirmando entonces que no todo el «aire flogisticado» era nitrógeno. En 1892 Lord Rayleighdescubrió que el nitrógeno atmosférico tenía una densidad mayor que el nitrógeno puro obtenido a partir del nitro. Rayleigh y Sir William Ramsay demostraron que la diferencia se debía a la presencia de un segundo gas poco reactivo más pesado que el nitrógeno, anunciando el descubrimiento del argón (del griego αργóν, inactivo, vago o perezoso) en 1894, anuncio que fue acogido con bastante escepticismo por la comunidad científica.

En 1904 Rayleigh recibió el premio Nobel de Física por sus investigaciones acerca de la densidad de los gases más importantes y el descubrimiento de la existencia del argón.

Abundancia y obtención

El gas se obtiene por medio de la destilación fraccionada del aire licuado, en el que se encuentra en una proporción de aproximadamente el 0,94 %, y posterior eliminación del oxígeno residual con hidrógeno. La atmósfera marcianacontiene un 1,6 % de ⁴⁰Ar y 5 ppm de ³⁶Ar.; la de Mercurio un 7,0 % y la de Venus trazas. En agosto del año 2014 la sonda Rosetta de la ESA, a través de su instrumento Rosina, detectó en la coma del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, a los isótopos ³⁶Ar y ³⁸Ar.

Isótopos

Los principales isótopos de argón presentes en la Tierra son ⁴⁰Ar (99,6 %), ³⁶Ar y ³⁸Ar. El isótopo ⁴⁰K, con unperiodo de semidesintegración de 1,205×10⁹ años, decae a ⁴⁰Ar (11,2 %) estable mediante captura electrónica y emisión de un positrón, y el 88,8 % restante a ⁴⁰Ca mediante desintegración β. Estos ratios de desintegración permiten determinar la edad de las rocas.^5 6

En la atmósfera terrestre, el ³⁹Ar se genera por bombardeo de rayos cósmicos principalmente a partir del ⁴⁰Ar. En entornos subterráneos no expuestos se produce por captura neutrónica del ³⁹K y desintegración α del ³⁷Ca.⁶

El ³⁷Ar, con un periodo de semidesintegración de 35 días, es producto del decaimiento del ⁴⁰Ca, resultado de explosiones nucleares subterráneas.