ARGON
(Ar)
Incoloro
El argón o argon es un elemento
químico de número atómico 18 y símbolo Ar. Es el tercero de
los gases nobles, incoloros e inertes como ellos, constituye el
0,934% del aire seco. Su nombre proviene del griego αργος,
que significa inactivo(debido a que no reacciona).
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 del neón
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
químicas indeseadas 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 silicio y
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 FrancisL'Esperance, para tratar una retinopatía se
realizó en febrero de 1968.
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 %, y posterior
eliminación del
oxígeno residual con hidrógeno. La atmósfera marciana contiene
un 1 % de 40Ar y 5 ppm de 36Ar.;
la de Mercurio un 7,0% y la de Venus trazas.
Regla 1 Determinar el número de carbonos de la
cadena más larga, llamada cadena principal del alcano. Obsérvese en
las figuras que no siempre es la cadena horizontal.
El nombre del
alcano se termina en el nombre de la cadena principal (octano) y va precedido
por los sustituyentes.
Regla 2 Los sustituyentes se nombran cambiando la
terminación –ano del alcano del cual derivan por –ilo (metilo, etilo,
propilo, butilo). En el nombre del alcano, los sustituyentes
preceden al nombre de la cadena principal y se acompañan de un localizador que
indica su posición dentro de la cadena principal. La numeración de la cadena
principal se realiza de modo que al sustituyente se le asigne el localizador
más bajo posible.
Regla 3 Si tenemosvarios sustituyentes se ordenan
alfabéticamente precedidos por lo localizadores. La numeración de la cadena
principal se realiza para que los sustituyentes en conjunto tomen los menores
localizadores.
Si varios sustituyentes son iguales, se emplean los prefijos
di, tri, tetra, penta, hexa, para indicar el número de veces que aparece cada
sustituyente en la molécula. Los localizadores se separan por comas y
debe haber tantos como sustituyentes.
Los prefijos de cantidad no se tienen en cuenta al ordenar
alfabéticamente.
Regla 4 Si al numerar la cadena principal por ambos
extremos, nos encontramos a la misma distancia con los primeros sustituyentes,
nos fijamos en los demás sustituyentes y numeramos para que tomen los menores
localizadores.
Regla 5 Si al numerar en ambas direcciones se
obtienen los mismos localizadores, se asigna el localizador más bajo al
sustituyente que va primero en el orden alfabético.
Regla 6 Si dos a más cadenas tienen igual longitud,
se toma como
principal la que tiene mayor número de sustituyentes.
Regla 7 Existen algunos sustituyentes con nombres
comunes aceptados por la IUPAC, aunque se recomienda el uso de la nomenclatura
sistemática.
Los nombres sistemáticos de estos sustituyentes se obtienen
numerando la cadena comenzando por el carbono que se une a la principal.
El nombre del
sustituyente se forma con el nombre de la cadena más larga terminada en –ilo,
anteponiendo los nombres de los sustituyentes que tenga dicha cadena secundaria
ordenados alfabéticamente. Veamos un ejemplo:
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Alcanos isómeros |
El metano, etano y propano son losúnicos alcanos con las fórmulas CH4, CH3CH3 y
CH3CH2CH3. Sin Isómeros del butanoembargo, existen dos
alcanos de fórmula C4H10; el butano y el 2-metilpropano. Estos alcanos de igual
fórmula pero con diferente estructura se llaman isómeros.
Existen tres isómeros de fórmula C5H12. El isómero lineal se llama n-pentano. Los ramificados son el
isopentano (2-metilbutano) y el neopentano (2 -dimetilpropano).
Existen cinco isómeros constitucionales de fórmula C6H14
A medida que aumenta el número de carbonos crece de forma exponencial el número
de isómeros. Existen más de 360 000 isómeros con la fórmula C20H42 y más de 62
millones con la fórmula C40H82. |
Propiedades físicas de alcanos |
Los alcanos son compuestos con hibridación sp3 en todos sus carbonos. Los
cuatro sustituyentes que parten de cada carbono se disponen hacia los vértices un tetraedro.
Las distancias y ángulos de enlace se muestran en los siguientes modelos.
Los alcanos de menor tamaño, metano, etano, propano y butano son gases a
temperatura ambiente. Los alcanos lineales desde C5H12 hasta
C17H36 son líquidos. Alcanos de mayor número de
carbonos son sólidos a temperatura ambiente.
Los puntos de fusión y ebullición de los a
Isótopos
Los principales isótopos de argón presentes en la
Tierra son 40Ar (99 %), 36Ar
y 38Ar. El isótopo 40K, con un periodo 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.
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.
El 37Ar, con un periodo de semidesintegración de 35 días, es producto del
decaimiento del 40Ca, resultado de explosiones nucleares subterráneas.