argon

Argon

Argón. Elemento químico de número atómico 18 y símbolo Ar, renombrado así desde “1959” , ya que su símbolo era A. Es el tercero de los gases nobles, incoloro e inerte como ellos. Constituye el 0,934% del aire seco. Su nombre proviene del griego αργος, que significa inactivo (debido a que no reacciona).

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Descripción del Producto

Argon

Es el elemento más abundante de la Corteza terrestre, tanto en masa como en número de átomos. Los átomos de oxígeno son más numerosos que los de todos los demás elementos juntos.
Constituye el 21% en volumen o el 23,15% en masa de la Atmósfera, el 85,8% en masa de los Océanos (el agua pura contiene un 88,8% de oxígeno), el 46,7% en masa de la corteza terrestre (como componente de la mayoría de las Rocas y Minerales). El oxígeno representa un 60% del Cuerpo humano. Se encuentra en todos los tejidos vivos. Casi todas las Plantas y Animales, incluyendo los seres humanos, requieren oxígeno, ya sea en estado libre o combinado, para mantenerse con vida.
Los más abundantes de los minerales que contienen oxígeno son los que incluyen además silicio; el más sencillo de los cuales es la sílice, SiO2, principal constituyente de la arena. Entre los que carecen de silicio, el que más abunda es el CaCO3.  En la materia viva el oxígeno está combinado con los elementos Carbono, Azufre, Nitrógeno oHidrógeno.

Obtención

Las fuentes industriales para obtener oxígeno son el aire y el agua.

  • A partir del aire: Se extrae el oxígeno por licuefación y ulterior destilación fraccionada. El aire consta del 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno y 1% de Argón,Neón, dióxido de carbono y vapor de agua. Primeramente se separan del aire estos dos últimos compuestos; a continuación se comprime, se enfría y se deja expandir, hasta que se produce la licuefación y se obtiene aire líquido. Después, este se deja evaporar parcialmente, con lo cual se vaporiza el nitrógeno, cuyo punto de ebullición es más bajo, dejando un residuo enriquecido en oxígeno. Mediante repetición cíclica de este proceso se llega a preparar un oxígeno del 99,5% de pureza.
  • A partir del agua: Se obtiene oxígeno muy puro por Electrólisis, como subproducto en la preparación del hidrógeno.
  • En los laboratorios: Se suele preparar por descomposición térmica del Clorato de postasio|Clorato de potasio KClO3. La reacción

2KClO3(s)= 2KCl(s) + 3O2(g)

se cataliza por la presencia de distintas sustancias sólidas, tales como el Dióxido de manganeso MnO2, óxido de hierro (III), arena fina o vidrio en polvo. Se cree que la misión del Catalizador es proporcionar una superficie suficiente para que pueda producirse el desprendimiento del oxígeno gaseoso.

Formas alotrópicas

El oxígeno presenta tres Formas alotrópicas:

Molecula de oxigeno

  • El dioxígeno, que contiene dos átomos por molécula y cuya fórmula es O2
  • El trioxígeno (ozono), que contiene tres átomos por molécula y cuya fórmula es O3
  • El tetraoxígeno, una forma no magnética azul pálida, que contiene cuatro átomos por molécula, cuya fórmula es O4y que se descompone fácilmente en oxígeno ordinario

Características del Ozono

Es un gas azulado a temperatura ordinaria, más reactivo que el oxígeno ordinario y sus puntos de fusión

Molécula de ozono

y ebullición son mayores que los de la molécula de dioxígeno, lo que indica que las fuerzas intermoleculares son de mayor magnitud. Es muy poco soluble en agua y tiene un fuerte olor. Su nombre procede de la raíz griega ozein; podemos olerlo. Es termodinámicamente inestable y se descompone formando O2.
Se puede formar a partir de oxígeno en un arco eléctrico, como el descargador a distancia de un Motor eléctrico, también por la acción de la luz ultravioleta sobre el oxígeno; esto explica el aroma ” fresco del aire durante las Tormentas eléctricas”. Es una molécula diamagnética, extremadamente Tóxica (máxima exposición 0.1 ppm). Se produce en zonas con un alto voltaje Fotocopiadoras, Impresoras láser, etc.) y es causante de dolores de cabeza en ambientes de oficina. Sin embargo su presencia en la Troposfera nos protege de la radiación ultravioleta.

Propiedades químicas

El oxígeno es un no metal moderadamente activo, cuya electronegatividad ocupa el segundo lugar entre todos los elementos. Se combina directamente con todos los elementos, excepto con los metales nobles, como Plata, Oro, y Platino. Entre los no metales, no se combinan directamente con el oxígeno los gases nobles del grupo VIIIA y los Halógenos del grupo VIIA, altamente electronegativo, reacciona con facilidad con el carbono, azufre y fósforo.

Formación de óxidos metálicos o básicos

Aunque la oxidación es lenta, si se calienta un metal, pude producirse la Combustión. El Sodio arde fácilmente en el aire, formando, en lugar del óxido, el Peróxido.

2Na(s) + O2(g) = Na2O2(s)

El Magnesio y los Alcalinos-térreos del grupo II se oxidan o arden formando los óxidos normales.

2Mg(s) + O2(g) = 2MgO(s)

El polvo del aluminio arde violentamente en el aire.

4Al(s) + 3O2(g) = 2Al2O3(s)

El hierro se oxida formando el familiar Óxido de hierro (III).

4Fe(s) + 3O2(g) = 2Fe2O3(s)

Formación de óxidos ácidos

Los óxidos de los metales son Óxidos ácidos. El carbono, el azufre y fósforo arden fácilmente, formando Dióxido de carbono, Dióxido de azufre y Pentóxido de difósforo, respectivamente:

C(s) + 02(g) = C02(g)

S8(s) + 1602(g) = 8SO2(g)

P4(S) + 502(g) = 2P205(s)

Combustión del hidrógeno

La combustión del hidrógeno es un reacción fuertemente Exotérmica:

2H2(g) + 02(g) = 2H20(g)

Combustión del carbono y sus compuestos

Este elemento forma dos óxidos: el Monóxido de Carbono (CO) y el dióxido, CO2. El primero contiene, relativamente, más carbono y menos oxígeno que el último.

2C(s) + 02(g) = 2CO(g)

El suministro de oxígeno(aire) es abundante, el monóxido arde, a su vez, produciendo el dióxido:

2CO(g) + 02(g) = 2CO2(g)

Aplicaciones

El dioxígeno tiene un buen número de aplicaciones en el mundo moderno. Se utiliza por ejemplo en Medicina en la Respiración asistida de los pacientes; en todos los hospitales encontraremos grandes depósitos de oxígeno líquido. Además, es esencial en el proceso de combustión de azúcares mediante el cual la mayor parte de los seres vivos obtienen energía:

6CO2(g) + 6H2O(l) + energía → C6H12O6(s) + 6O2(g)

La mayor parte del oxígeno (80% de la producción mundial) se destina a la industria del hierro y del Acero (proceso Bessemer). Cada tonelada de acero necesita para su obtención de 3/4 tn de oxígeno. Otros usos:

  • 1- preparación de TiO2a partir de TiCl4
  • 2- oxidación del NH3en la fabricación de HNO3
  • 3- combustible (oxidante) en cohetes espaciales
  • 4- producción gas de síntesis (CO + H2O)
  • 5- oxidación directa de etileno a óxido de etileno
  • 6- fabricación de explosivos.