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Argon



Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Argon, Ar, 18
Serie Edelgase
Gruppe, Periode, Block 18, 3, p
Aussehen farbloses Gas
CAS-Nummer 7440-37-1
Massenanteil an der Erdhülle 4 · 10-4 %
Atomar
Atommasse 39,948 u
Atomradius (berechnet) - (147) pm
Kovalenter Radius 97 pm
Van-der-Waals-Radius 188 pm
Elektronenkonfiguration [Ne] 3s2 3p6
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 8
1. Ionisierungsenergie 1521 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 2666 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3931 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 5771 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 7238 kJ/mol
6. Ionisierungsenergie 8781 kJ/mol
7. Ionisierungsenergie 11995 kJ/mol
8. Ionisierungsenergie 13842 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand gasförmig
Modifikationen
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Dichte 1,784 kg · m−3 bei 273 K
Magnetismus diamagnetisch
Schmelzpunkt 83,8 K (-189,3 °C)
Siedepunkt 87,3 K (-185,8 °C)
Molares Volumen 22,4 · 10-3 m3/mol
Verdampfungswärme 6,447 kJ/mol
Schmelzwärme 1,188 kJ/mol
Dampfdruck

?

Schallgeschwindigkeit 318 m/s bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität 520 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 0 S/m
Wärmeleitfähigkeit 0,01772 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände 0
Oxide (Basizität)
Normalpotential
Elektronegativität 3,2 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
34Ar

{syn.}

844,5 ms ε 6,061 34Cl
35Ar

{syn.}

1,775 s ε 5,965 35Cl
36Ar

0,336 %

Stabil
37Ar

{syn.}

35,04 d ε 0,813 37Cl
38Ar

0,063 %

Stabil
39Ar

{syn.}

269 a β- 0,565 39K
40Ar

99,6 %

Stabil
41Ar

{syn.}

109,34 min β- 2,492 41K
42Ar

{syn.}

32,9 a β- 0,600 42K
43Ar

{syn.}

5,37 min β- 4,620 43K
44Ar

{syn.}

11,87 min β- 3,550 44K
NMR-Eigenschaften
  Spin γ in
rad·T−1·s−1
E fL bei
B = 4,7 T
in MHz
36Ar
38Ar
40Ar
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
keine Gefahrensymbole
R- und S-Sätze R: keine R-Sätze
S: 9-23[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Das Argon (altgriechisch ἀργόν „das träge Element“; wegen seiner chemischen Reaktionsträgheit) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Ar und der Ordnungszahl 18. Das farb- und geruchlose inerte einatomige Gas ist das häufigste Edelgas in der Erdatmosphäre.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Entdeckt wurde Argon von Lord Rayleigh und Sir William Ramsay im Jahre 1894. Der Entdeckung ging die Vermutung der Existenz dieses Elements durch Henry Cavendish im Jahre 1785 voraus.

Vorkommen

Argon ist mit 0,933 Volumenprozent das am häufigsten in der Atmosphäre vorkommende Edelgas. Es wird bei der fraktionierten Destillation flüssiger Luft (siehe Luftverflüssigung) gewonnen.

Ebenfalls fällt Argon als Nebenprodukt bei der Ammoniak-Synthese (siehe Haber-Bosch-Verfahren) an, da es sich mit bis zu ca. 10 % im Gasgemisch anreichert.

Eigenschaften

In Wasser ist Argon fast so gut löslich wie Sauerstoff. In Metallschmelzen ist es unlöslich. In Gasentladungsröhren leuchtet Argon je nach dem inneren Gasdruck violett, blau oder himmelblau.

Als Edelgas mit einer abgeschlossenen Valenzschale reagiert es fast nie mit anderen Elementen. Erst im Sommer des Jahres 2000 konnten Chemiker Argonverbindungen unter ganz besonderen Bedingungen herstellen. Einem Team unter der Leitung des finnischen Chemikers Markku Räsänen (Universität Helsinki) war es gelungen, das instabile Molekül Argonfluorohydrid (HArF) in geringen Mengen in einer Argonmatrix zu synthetisieren: hierbei wurde gefrorenes Argon, dem noch eine kleine Menge Fluorwasserstoff beigegeben wurde, mit Ultraviolettstrahlung bestrahlt.

Mit Wasser kann Argon Klathrate (Einlagerungsverbindungen von Argon in Eis) bilden.

Verwendung

  Der größte Teil der Weltproduktion wird als Inertgas beim Schweißen verwendet. Bei der Wolframverarbeitung dient es als Schutzgasatmosphäre, da Wolfram schon bei geringen Mengen Sauerstoff versprödet. Argon wird als Inertgas ebenfalls in automatischen Feuerlöschanlagen genutzt. Argon wird wegen seiner geringeren Wärmeleitfähigkeit als Luft auch als wärmeisolierendes Füllgas in Isolierglasscheiben und Trockentauchanzügen eingesetzt. Argon wird außerdem zusammen mit Stickstoff als relativ schlecht wärmeleitendes reaktionsträges Schutzgas in Glühlampen verwendet. Durch den Einsatz von Argon kann weniger Metall des Glühfadens verdampfen als in einer evakuierten Lampe, wodurch sich die Lebensdauer der Glühlampe erhöht und die Temperatur des Glühfadens auf etwa 2500 °C gesteigert werden kann, um die Lichtausbeute zu erhöhen.

Zur Altersbestimmung macht man sich bei der Argonmethode oder auch Kalium-Argon-Methode zu Nutze, dass das gewöhnlich feste Element Kalium 40K mit einer Halbwertszeit von 1,3 Milliarden Jahren zum gasförmigen 40Ar zerfällt, welches aus einer Schmelze, nicht aber aus einem Festkörper entweichen kann. In der Archäometrie und in der Geologie wird damit die Erstarrungszeit vulkanischer Materialien datiert.

In der chemischen Analytik wird Argon als Träger- und Plasma-Gas bei der ICP-OES (Inductively Coupled Plasma) verwendet. Argon wird des weiteren in Argon-Ionen-Lasern und Argon-Krypton-Lasern (Mischgaslaser) eingesetzt. Es ist auch in Argonlasern in der Augenheilkunde im Einsatz.

Weiterhin wird Argon in der Beschichtungstechnik (Sputtern/Bedampfen) als Trägergas eingesetzt, wobei es keine Reaktionen mit dem Targetmaterial eingeht.

Quellen

  1. Sicherheitsdatenblatt Argon(verdichtet)
  • Periodensystem.info
  • Argon (Periodensystem für den Schulgebrauch), mit Fotos
  • Bild in der Sammlung von Heinrich Pniok
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Argon aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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