Аргон, свойства атома, химические и физические свойства.
Ar 18 Аргон
39,948(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Аргон — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 18. Расположен в 18-й группе (по старой классификации — главной подгруппе восьмой группы), третьем периоде периодической системы.
Атом и молекула аргона. Формула аргона. Строение аргона
Изотопы и модификации аргона
Свойства аргона (таблица): температура, плотность, давление и пр.
Физические свойства аргона
Химические свойства аргона. Взаимодействие аргона. Реакции с аргоном
Получение аргона
Применение аргона
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
Аргон — может накапливаться в подвале или смотровой яме?
Добрый день!
Возник вот какой вопрос. Если использовать TIG сварку в гараже, Аргон может накапливаться в смотровой яме гаража или подвале в концентрациях достаточных для потери сознания?
Сам по себе газ инертен и вроде как безвреден, но если дышать им, пишут что остановка дыхания и мгновенная смерть. А он тяжелее воздуха… Помню как копали колодец в деревне — брат спустился и стало ему плохо за какие-то пару минут. Вылез обратно, но еще несколько часов ходил зеленый. Потом спустили в колодец воздушный насос и шланг от него вывели наружу. Часок поработал насос, полез я — все нормально. Что там за газы были — никто не знает. Но после того случая в колодец не лазили без продувки насосом. Варить TIG планирую мало, но опасаюсь что будет Аргон накапливаться, не хочу чтобы однажды спустившись в погреб за картошкой потерял сознание и умер. Больше за других беспокоюсь, конечно. Особенно если возможны ситуации когда газ занимает скажем 80 см от пола объем (натек из баллона 40 л за ночь, к примеру) — ты заходишь в гараж и дышишь воздухом, а ребенок ростом 95 см? Т. е. даже не поймешь в чем дело, а непоправимое уже случилось 
Это вообще реально возможные случаи в обычном, не герметичном гараже или это мои страхи?
«Аргон тяжелее воздуха и может скапливаться в приямках, колодцах, тупиках, вытесняя при этом воздух. Содержание кислорода может снижаться ниже предельных величин. Выравнивание концентрации за счет диффузии происходит медленно и зависит от объемов, геометрических форм, притока аргона в атмосферу, его температуры. Аргон и азот – физиологически инертные, нетоксичные газы. Замещая кислород в воздухе и вытесняя собой кислород из организма, они воздействуют на человека как удушающие агенты (асфиксанты) по причине снижения парциального давления кислорода.
При медленном снижении содержания кислорода в атмосфере до непродолжительно переносимого организмом уровня (5-7%) обнаруживаются симптомы: • учащение дыхания и пульса, ритм дыхания может быть волнообразным (периоды учащения дыхания сменяются периодами замедления);
• потеря равновесия, головокружение, возможна эйфория;
• чувство тяжести или сдавливания в лобной части головы;
• стук в висках;
• чувство жара во всем теле;
• чувство покалывания в языке, кончиках пальцев рук и ног;
• затруднение речи;
• прогрессивно (возможно быстро) снижающаяся физическая работоспособность, нарушение координации;
• изменение восприятия окружающей обстановки и угнетение функции органов чувств, особенно осязания;
• возможны «провалы» памяти и потеря сознания.
Симптомы могут появляться в зависимости от индивидуальной предрасположенности человека к действию гипоксии.
При резком снижении содержания кислорода в атмосфере и, особенно при случайном попадании человека в среду азота или аргона достаточно нескольких вдохов для снижения парциального давления кислорода в крови до критического уровня – наступает потеря сознания, практически всегда внезапно.
Разницы в воздействии на человека аргона или азота при полном вытеснении ими из атмосферы кислорода не существует.
При вдыхании гипоксической, но переносимой организмом, смеси воздуха с аргоном в отличие от азота индивидуально может проявляться слабое наркотическое действие аргона, выражающееся небольшой эйфорией. Но принципиального значения относительно угрожающей опасности это не имеет.»
Изменено 5 февраля, 2015 пользователем -Dmitry-
Атом и молекула аргона. Формула аргона. Строение аргона:
Аргон (лат. Argon, от др.-греч. ἀργός – «ленивый, медленный, неактивный») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Ar и атомным номером 18. Расположен в 18-й группе (по старой классификации — главной подгруппе восьмой группы), третьем периоде периодической системы.
Аргон самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы инертных (благородных) газов.
Аргон – химически инертный неметалл. Химически малоактивен.
Как простое вещество аргон (химическая формула Ar) при нормальных условиях представляет собой одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.
Молекула аргона одноатомна.
Химическая формула аргона Ar.
Электронная конфигурация атома аргона 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Потенциал ионизации (первый электрон) атома аргона равен 1520,57 кДж/моль (15,7596117(5) эВ).
Строение атома аргона. Атом аргона состоит из положительно заряженного ядра (+18), вокруг которого по трем атомным оболочкам движутся 18 электронов. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 8 электронов – на внешнем. Поскольку аргон расположен в третьем периоде, оболочки всего три. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Внешний энергетический уровень атома аргона полностью завершен – 8 спаренных электронов. Поэтому аргон химически малоактивен. В свою очередь ядро атома аргона состоит из 18 протонов и 22 нейтронов. Аргон относится к элементам p-семейства.
Радиус атома аргона (вычисленный) составляет 71 пм.
Атомная масса атома аргона составляет 39,948(1) а. е. м.
Аргон – третий по содержанию после азота и кислорода компонент воздуха, его среднестатистическое содержание в атмосфере Земли составляет 0,934 % по объёму и 1,292 % по массе. Аргон – самый распространённый инертный газ в земной атмосфере.
Аргон, свойства атома, химические и физические свойства
Где и как добывают аргон
Чистый аргон получают исключительно из воздуха с помощью сжижения из так называемого «процесса Линде». Этот процесс заключается в плавном сжижении воздуха до температуры 77 — 100К. В ходе уменьшения температуры газы поочередно переходят в жидкое состояние(в зависимости от температуры плавления) и подлежат сбору. Для отделения аргона в промышленных масштабах используются так называемые «ректификационные колонны». Они позволяют получить так называемый «сырой аргон», который содержит примеси кислорода в объеме 3 — 5% и азота в объеме до 1%.
Сырой аргон затем очищается на последующих стадиях. Газовую смесь сначала нагревают до комнатной температуры и сжимают до 4 — 6 бар. Чтобы удалить оставшийся кислород вводят водород, который реагирует с кислородом с образованием воды на катализаторах из драгоценных металлов. После того, как это было сделано, аргон, который накапливается в нижнем конце колонки, отделяется от оставшегося азота. На выходе может быть получен благородный газ с чистотой 99,9999%. Другие методы получения аргона заключаются в его сборе при производстве других химических веществ. Например, при производстве аммиака аргон является побочным продуктом химической реакции.
Читайте: Сера как химический элемент таблицы Менделеева
Свойства аргона (таблица): температура, плотность, давление и пр.
Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru
| 100 | Общие сведения | |
| 101 | Название | Аргон |
| 102 | Прежнее название | |
| 103 | Латинское название | Argon |
| 104 | Английское название | Argon |
| 105 | Символ | Ar |
| 106 | Атомный номер (номер в таблице) | 18 |
| 107 | Тип | Неметалл |
| 108 | Группа | Инертный (благородный) газ |
| 109 | Открыт | Уильям Рамзай, Джон Уильям Стретт (лорд Рэлей), Великобритания, 1894 г. |
| 110 | Год открытия | 1894 г. |
| 111 | Внешний вид и пр. | Инертный газ без цвета, вкуса и запаха |
| 112 | Происхождение | Природный материал |
| 113 | Модификации | |
| 114 | Аллотропные модификации | |
| 115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
| 116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
| 117 | Двумерные материалы | |
| 118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 1,292 % |
| 119 | Содержание в земной коре (по массе) | 0,00015 % |
| 120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 0,000045 % |
| 121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 0,02 % |
| 122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,007 % |
| 123 | Содержание в метеоритах (по массе) | |
| 124 | Содержание в организме человека (по массе) | |
| 200 | Свойства атома | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса) | 39,948(1) а. е. м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L8 M8 N0 O0 P0 Q0 R0
|
| 204 | Радиус атома (вычисленный) | 71 пм |
| 205 | Эмпирический радиус атома | |
| 206 | Ковалентный радиус* | 106 пм |
| 207 | Радиус иона (кристаллический) | |
| 208 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 188 пм |
| 209 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 18 электронов, 18 протонов, 22 нейтронов |
| 210 | Семейство (блок) | элемент p-семейства |
| 211 | Период в периодической таблице | 3 |
| 212 | Группа в периодической таблице | 18-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 8-ой группы) |
| 213 | Эмиссионный спектр излучения | |
| 300 | Химические свойства | |
| 301 | Степени окисления | 0 |
| 302 | Валентность | 0 |
| 303 | Электроотрицательность | 4,3 (шкала Полинга) |
| 304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 1520,57 кДж/моль (15,7596117(5) эВ) |
| 305 | Электродный потенциал | 0 |
| 306 | Энергия сродства атома к электрону | 0 кДж/моль |
| 400 | Физические свойства | |
| 401 | Плотность* | 0,001784 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ), 1,3954 г/см3 (при температуре кипения -185,848 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость), 1,65 г/см3 (при -233 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) |
| 402 | Температура плавления* | -189,34 °C (83,81 K, -308,81 °F) |
| 403 | Температура кипения* | -185,848 °C (87,302 K, -302,526 °F) |
| 404 | Температура сублимации | |
| 405 | Температура разложения | |
| 406 | Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом | |
| 407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* | 1,18 кДж/моль |
| 408 | Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* | 6,53 кДж/моль |
| 409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | |
| 410 | Молярная теплоёмкость* | 20,85 Дж/(K·моль) |
| 411 | Молярный объём | 24,2 см³/моль |
| 412 | Теплопроводность | 17,72·10-3 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 0,0164 Вт/(м·К) (при 300 K) |
| 500 | Кристаллическая решётка | |
| 511 | Кристаллическая решётка #1 | |
| 512 | Структура решётки | Кубическая гранецентрированная
|
| 513 | Параметры решётки | 5,260 Å |
| 514 | Отношение c/a | |
| 515 | Температура Дебая | 85 К |
| 516 | Название пространственной группы симметрии | Fm_ 3m |
| 517 | Номер пространственной группы симметрии | 225 |
| 900 | Дополнительные сведения | |
| 901 | Номер CAS | 7440-37-1 |
Примечание:
206* Ковалентный радиус аргона согласно [1] составляет 106±10 пм.
401* Плотность аргона согласно [3] и [4] [Россия] составляет 0,0017839 г/см3 (при 0 °C /20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – газ).
402* Температура плавления аргона согласно [3] и [4] составляет -189,35 °C (83,8 K, -308,83 °F) и -189,6 °C (83,55 K, -309,28 °F) соответственно.
403* Температура кипения аргона согласно [3] и [4] составляет -185,85 °C (87,3 K, -302,53 °F) и -185,9 °C (87,25 K, -302,62 °F) соответственно.
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) аргона согласно [3] и [4] составляет 7,05 кДж/моль и 1,19 кДж/моль соответственно.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) аргона согласно [3] и [4] составляет 6,45 кДж/моль и 6,51 кДж/моль соответственно.
410* Молярная теплоемкость аргона [3] составляет 20,79 Дж/(K·моль).
Применение
Аргон находит широкое применение как инертный газ при производстве электрических ламп; при сварке, резке и плавке активных и редких металлов и сплавов на их основе; в металлургических процессах. Для заполнения электрических ламп накаливания используется технический аргон, представляющий собой смесь 85% аргона и 15% азота. Применение этой смеси, обладающей высокой плотностью и малой теплопроводностью, обусловливает длительный срок службы металлической нити в лампочке. При электрической дуговой сварке нержавеющих сталей, сплавов алюминия, магния и титана аргон используется как защитный газ для предохранения расплавленного металла от окисления кислородом атмосферного воздуха. В аргонной струе можно сваривать тонкостенные изделия и металлы, резать толстые листы тугоплавких металлов. При сварке в среде аргона нет необходимости во флюсах и электродных покрытиях, соответственно и в зачистке шва от шлака и остатков флюса. В производстве редких, легкоокисляемых металлов – титана, вольфрама, циркония, полупроводниковых материалов, в атомной и химической промышленности используется аргон в качестве защитной инертной среды. В пищевой промышленности аргон используется в качестве пищевой добавки (Е938), упаковочного газа, а также в качестве пропеллента (инертное химическое вещество, которое обеспечивает избыточное давление в аэрозольном баллоне и вытеснение из упаковки активного состава).
Где применяется газ аргон
Данный элемент имеет достаточно большую сферу применения. Ниже приведены основные области его использования:
- заполнение внутренней полости ламп накаливания и стеклопакетов;
- вытеснение влаги и кислорода для долгого хранения пищевых продуктов;
- огнетушащее вещество в некоторых системах тушения пожара;
- защитная среда при сварочном процессе;
- плазмообразующий газ для плазменной сварки и резки.
В сварочном производстве он применяется как защитная среда в процессе сварки редких металлов (ниобия, титана, циркония) и их сплавов, легированный сталей разных марок, а также алюминиевых, магниевых и хромоникелевых сплавов. Для черных металлов, как правило, применяют смесь Ar с другими газами – гелием, кислородом, углекислотой и водородом.
Вид защитной среды при сварочном процессе, которую создает аргон
Являясь тяжелее воздуха, аргоновая струя надежно защищает металл во время сварки. Инертный газ на протяжении длительного времени является защитой для расплавленной и нагретой металлической поверхности. Больше о сварочном процессе с применением аргоновой защитной среды читайте в статье: сварка аргоном – технология и режимы работы оборудования.
