Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Аргон инертный газ

их тысячи анализов воздуха, проглядели его
 составную часть, да еще такую заметную – почти процент!
 Кстати, именно в этот день и час, 13 августа 1894 г., аргон и получил свое
 имя, которое в переводе с греческого значит «недеятельный». Его предложил
 председательствовавший на собрании доктор Медан.
 Между тем нет ничего удивительного в том, что аргон так долго ускользал от
 ученых. Ведь в природе он себя решительно ничем не проявлял! Напрашивается
 параллель с ядерной энергией: говоря о трудностях ее выявления, А. Эйнштейн
 заметил, что нелегко распознать богача, если он не тратит своих денег...
 Скепсис ученых был быстро развеян экспериментальной проверкой и
 установлением физических констант аргона. Но не обошлось без моральных
 издержек: расстроенный нападками коллег (главным образом химиков) Рэлей
 оставил изучение аргона и химию вообще и сосредоточил свои интересы на
 физических проблемах. Большой ученый, он и в физике достиг выдающихся
 результатов, за что в 1904 г. был удостоен Нобелевской премии. Тогда в
 Стокгольме он вновь встретился с Рамзаем, который в тот же день получал
 Нобелевскую премию за открытие и исследование благородных газов, в том
 числе и аргона.
 Обобщение истории открытия
    Аргон был открыт как инертный газ в атмосфере в 1894 Дж.Рэлеем, который
обнаружил, что атмосферный азот на 0,5% тяжелее, чем  полученный  химическим
путем. Разница объяснялась присутствием ничтожного количества более  тяжелых
инертных газов, преимущественно аргона. Этот элемент был первым из  инертных
газов,  обнаруженных  в  природе  на  нашей  планете.  Содержание  аргона  в
атмосфере  составляет  0,93%(об.),   причем   его   несколько   больше   над
поверхностью больших водоемов, чем над сушей, так как азот и кислород  более
растворимы  в   воде.   В   электротехнической   промышленности   ежемесячно
расходуется несколько тысяч кубических метров аргона для  создания  инертной
среды в лампах  накаливания:  аргоновая  среда  позволяет  снизить  скорость
испарения вольфрамовой нити и предотвращает ее окисление.

Строение Аргона

Аргон это газ с завершенным последним электронным уровнем

Ar 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6
10 электронов
18 протонов
22 нейтрона

Физические свойства

Общие свойства инертных газов
    Все благородные газы– бесцветные одноатомные газ без цвета и запаха
    обладают более высокой электропроводностью по сравнению с другими
газами и при прохождении через них тока ярко светятсяНасыщенный характер
атомных молекул инертных газов сказывается и в том, что инертные газы имеют
более низкие точки сжижения и замерзания, чем другие газы с тем же
молекулярным весом.

Из подгруппы тяжелых инертных газов аргон самый легкий. Он тяжелее воздуха
в 1,38 раза. Жидкостью становится при – 185,9°C, затвердевает при – 189,4°C
(в условиях нормального давления). В отличие от гелия и неона, он довольно
хорошо адсорбируется на поверхностях твердых тел и растворяется в воде
(3,29 см3 в 100 г воды при 20°C). Еще лучше растворяется аргон во многих
органических жидкостях. Зато он практически нерастворим в металлах и не
диффундирует сквозь них.
 Как все инертные газы, аргон диамагнитен. Это значит, что его магнитная
 восприимчивость отрицательна, он оказывает большее противодействие
 магнитным силовым линиям, чем пустота. Это свойство аргона (как и многие
 другие) объясняется «замкнутостью» электронных оболочек его атомов.
 Под действием электрического тока аргон ярко светится, сине-голубое
 свечение аргона широко используется в светотехнике.
 Теперь о влиянии аргона на живой организм. При вдыхании смеси из 69% Ar,
 11% азота и 20% кислорода под давлением 4 атм возникают явления наркоза,
 которые выражены гораздо сильнее, чем при вдыхании воздуха под тем же
 давлением. Наркоз мгновенно исчезает после прекращения подачи аргона.
 Причина – в неполярности молекул аргона, повышенное же давление усиливает
 растворимость аргона в нервных тканях.
 Биологи нашли, что аргон благоприятствует росту растений. Даже в атмосфере
 чистого аргона семена риса, кукурузы, огурцов и ржи выкинули ростки. Лук,
 морковь и салат хорошо прорастают в атмосфере, состоящей из 98% аргона и
 только 2% кислорода.
Химические свойства
 Химическая инертность аргона (как и других газов этой группы) и
 одноатомность его молекул объясняются прежде всего предельной насыщенностью
 электронных оболочек. Тем не менее разговор о химии аргона сегодня не
 беспредметен.
 Есть основания считать, что исключительно нестойкое соединение Hg – Ar,
 образующееся в электрическом разряде, – это подлинно химическое (валентное)
 соединение. Не исключено, что будут получены валентные соединения аргона с
 фтором и кислородом, которые, скорее всего, будут неустойчивыми, Как
 нестойки и даже взрывоопасны окислы ксенона – газа, более тяжелого и явно
 более склонного к химическим реакциям, чем аргон.
 Еще в конце прошлого века француз Вийяр, сжимая аргон под водой при 0°C,
 получил кристаллогидрат состава Аr · 6Н2О, а в 20...30-х годах XX столетия
 Б.А. Никитиным, Р.А. Франкраном и другими исследователями при повышенных
 давлениях и низких температурах были получены кристаллические клатратные
 соединения аргона с H2S, SO2, галогеноводородами, фенолами и некоторыми
 другими веществами. В 1976 г. появилось сообщение о синтезе гидрида аргона,
 но пока еще трудно сказать, является ли этот гидрид истинно химическим,
 валентным соединением.
 Вот пока и все успехи химии...

 Аргон на Земле и во Вселенной

 На Земле аргона намного больше, чем всех прочих элементов его группы,
 вместе взятых. Его среднее содержание в земной коре (кларк) в 14 раз
 больше, чем гелия, и в 57 раз больше, чем неона. Есть аргон и в воде, до
 0,3 см3 в литре морской и до 0,55 см3 в литре пресной воды. Любопытно, что
 в воздухе плавательного пузыря рыб аргона находят больше, чем в атмосферном
 воздухе. Это потому, что в воде аргон растворим лучше, чем азот...
 Главное «хранилище» земного аргона – атмосфера. Его в ней (по весу) 1,286%,
 причем 99,6% атмосферного аргона – это самый тяжелый изотоп – аргон-40. Еще
 больше доля этого изотопа в аргоне земной коры. Между тем у подавляющего
 большинства легких элементов картина обратная – преобладают легкие изотопы.
 Причина этой аномалии обнаружена в 1943 г. В земной коре находится мощный
 источник аргона-40 – радиоактивный изотоп калия 40К. Этого изотопа на
 первый взгляд в недрах немного – всего 0,0119% от общего содержания калия.
 Однако абсолютное количество калия-40 велико, поскольку калий – один из
 самых распространенных на нашей планете элементов. В каждой тонне
 изверженных пород 3,1 г калия-40.
 Радиоактивный распад атомных ядер калия-40 идет одновременно двумя путями.
 Примерно 88% калия-40 подвергается бета распаду и превращается в кальций-
 40. Но в 12 случаях из 100 (в среднем) ядра калия-40 не излучают, а,
 наоборот, захватывают по одному электрону с ближайшей к ядру К-орбиты («К-
 захват»). Захваченный электрон соединяется с протоном – образуется новый
 нейтрон в ядре и излучается нейтрино. Атомный номер элемента уменьшается на
 единицу, а масса ядра остается практически неизменной. Так калий
 превращается в аргон.
 Период полураспада 40К достаточно велик – 1,3 млрд лет. Поэтому процесс
 образования 40Аr в недрах Земли будет продолжаться еще долго, очень долго.
 Поэтому, хотя и чрезвычайно медленно, но неуклонно будет возрастать
 содержание аргона в земной коре и атмосфере, куда аргон «выдыхается»
 литосферой в результате вулканических процессов, выветривания и
 перекристаллизации горных пород, а также водными источниками.
 Правда, за время существования Земли запас радиоактивного калия
 основательно истощился – он стал в 10 раз меньше (если возраст Земли
 считать равным 4,5 млрд лет.).
 Соотношение изотопов 40Аr: 40К и 40Ar: 36Аr в горных породах легло в основу
 аргонного метода определения абсолютного возраста минералов. Очевидно, чем
 больше эти отношения, тем древнее порода. Аргонный метод считается наиболее
 надежным для определения возраста изверженных пород и большинства калийных
 минералов. За разработку этого метода профессор Э.К. Герлинг в 1963 году
 удостоен Ленинской премии.
 Итак, весь или почти весь аргон-40 произошел на Земле от калия-40. Поэтому
 тяжелый изотоп и доминирует в земном аргоне.
 Этим фактором объясняется, кстати, одна из аномалий периодической системы.
 Вопреки первоначальному принципу ее построения – принципу атомных весов –
 аргон поставлен в таблице впереди калия. Если бы в аргоне, как и в соседних
 элементах, преобладали легкие изотопы (как это, по-видимому, имеет место в
 космосе), то атомный вес аргона был бы на две-три единицы меньше...
 Теперь о легких изотопах.
 Откуда берутся 36Аr и 38Аr? Не исключено, что какая-то часть этих атомов
 реликтового происхождения, т.е. часть легкого аргона пришла в земную
 атмосферу из космоса при формировании нашей планеты и ее атмосферы. Но
 большая часть легких изотопов аргона родилась на Земле в результате ядерных
 процессов.
 Вероятно, еще не все такие процессы обнаружены. Скорее всего некоторые из
 них давно прекратились, так как исчерпались короткоживущие атомы-
 «родители», но есть и поныне протекающие ядерные процессы, в которых
 рождаются аргон-36 и аргон-38. Это бета-распад хлора-36, обстрел альфа-
 частицами (в урановых минералах) серы-33 и хлора-35:
 3617Cl ?–> 3618Ar + 0–1e + ?.
 3316S + 42He > 3618Ar + 10n.
 3517Cl + 42He > 3818Ar + 10n + 0+1e.
 В материи Вселенной аргон представлен еще обильнее, чем на нашей планете.
 Особенно много его в веществе горячих звезд и планетарных туманностей.
 Подсчитано, что аргона в космосе больше, чем хлора, фосфора, кальция, калия
 – элементов, весьма рас
123
скачать работу

Аргон инертный газ

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ