Характеристика элемента аргон

Аргон — химический элемент 18-й группы периодической системы, относится к благородным, или инертным, газам.

Положение в периодической системе

Аргон обозначается символом Ar. Его порядковый номер — 18, то есть в ядре атома аргона находится 18 протонов. Элемент расположен в 3-м периоде, 18-й группе, главной подгруппе. Относительная атомная масса аргона примерно равна 39,95.

Строение атома

Атом аргона имеет 18 электронов. Их распределение по энергетическим уровням можно записать так:

2, 8, 8

Электронная конфигурация:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Внешний энергетический уровень полностью завершён: на нём находится 8 электронов. Именно поэтому аргон химически малоактивен. У него устойчивая электронная оболочка, и он практически не стремится отдавать, принимать или образовывать общие электронные пары.

Физические свойства

Аргон — это бесцветный газ без запаха и вкуса. Он немного тяжелее воздуха. При обычных условиях не горит и не поддерживает горение. В воде растворяется слабо.

Основные физические свойства аргона:

• агрегатное состояние при обычных условиях — газ;

• цвет — отсутствует;

• запах — отсутствует;

• температура плавления — около −189 °C;

• температура кипения — около −186 °C;

• плотность выше, чем у воздуха.

Аргон содержится в атмосфере Земли. Его доля в воздухе составляет около 0,93% по объёму, поэтому среди благородных газов он является самым распространённым в земной атмосфере.

Химические свойства

Аргон относится к инертным газам. Это значит, что при обычных условиях он почти не вступает в химические реакции. Причина такой химической устойчивости — завершённый внешний электронный слой.

Для аргона нехарактерно образование обычных соединений. В школьном курсе химии обычно считают, что аргон химически неактивен и не образует устойчивых соединений. При очень специальных условиях могут быть получены отдельные нестойкие соединения, но практического значения они почти не имеют.

Степень окисления аргона в простом веществе равна 0. Типичная валентность для аргона обычно не указывается, так как он практически не образует химических связей.

Простое вещество

Простое вещество аргон имеет молекулярную формулу Ar. В отличие от кислорода O₂ или азота N₂, аргон существует в виде отдельных атомов, то есть является одноатомным газом.

Это характерно для благородных газов: их атомы настолько устойчивы, что не нуждаются в объединении в двухатомные молекулы.

Получение аргона

В промышленности аргон получают в основном из воздуха. Для этого воздух сначала сжижают, а затем разделяют методом фракционной перегонки. Такой способ основан на различии температур кипения компонентов воздуха: азота, кислорода, аргона и других газов.

Поскольку аргон содержится в атмосфере в заметном количестве, воздух является главным источником его получения.

Применение аргона

Аргон широко используется там, где нужна инертная среда, то есть среда, не вступающая в реакции с веществами.

Основные области применения:

Аргон применяют при сварке металлов, особенно алюминия, титана, нержавеющей стали и других материалов, которые легко окисляются на воздухе. Газ защищает место сварки от кислорода и азота воздуха.

Также аргон используют в электрических лампах и газоразрядных приборах. В лампах накаливания он замедляет испарение вольфрамовой нити.

В химической промышленности и лабораториях аргон применяют для создания защитной атмосферы при работе с веществами, чувствительными к кислороду или влаге.

Ещё одно важное применение — металлургия и производство полупроводников, где требуется особо чистая и химически нейтральная среда.

Биологическая роль

Аргон не является жизненно необходимым элементом для организмов. Он не участвует в обмене веществ и считается физиологически инертным газом. При обычном содержании в воздухе он безопасен. Однако в больших количествах, как и другие газы, вытесняющие кислород, может вызывать удушье из-за недостатка кислорода.

Краткая характеристика

Аргон — это элемент с порядковым номером 18, символом Ar, благородный одноатомный газ. Он находится в 3-м периоде и 18-й группе периодической системы. Имеет завершённый внешний электронный уровень, поэтому химически почти неактивен. В природе встречается главным образом в атмосфере, а используется для создания инертной среды, особенно при сварке, в лампах, лабораториях и промышленности.