Argon (Z=18) : l'élément noble de l'atmosphère

Rôle essentiel de l'argon

L'Argon (symbole Ar, numéro atomique 18) est un gaz noble abondant dans l'atmosphère terrestre. Il représente environ 0,93 % de l'atmosphère terrestre en volume. Inerte et stable, il joue un rôle crucial dans plusieurs applications industrielles et scientifiques.

Contribution de l'argon aux applications industrielles

L'argon est largement utilisé comme gaz de protection dans les procédés industriels, notamment dans le soudage et la fabrication de semi-conducteurs. Sa faible réactivité le rend indispensable pour éviter les réactions indésirables lors de ces processus.

Histoire de la découverte

1894 : Première découverte par Lord Rayleigh et William Ramsay
L'argon a été découvert en 1894 par le scientifique britannique Lord Rayleigh et son collègue William Ramsay, qui l'ont isolé de l'air. Ce gaz noble a été identifié grâce à ses propriétés inertes et à sa résistance à toute réaction chimique dans des conditions normales.

1898 : Identification de l'argon comme gaz noble
L'argon a été reconnu comme un gaz noble distinct des autres éléments de l'atmosphère, car il ne réagit pratiquement avec aucun autre élément.

Structure atomique

Constitution : L'atome d'argon possède 18 protons, 22 neutrons et 18 électrons, avec une configuration électronique 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.
Isotopes :

• Argon-40 (¹⁴⁰Ar) : isotope stable, représentant la majorité de l'argon naturel.
• Argon-39 (¹³⁹Ar) : isotope radioactif, utilisé dans les datations géologiques et archéologiques.

Propriétés physiques

• Gaz monoatomique, incolore, inodore, insipide.
• Masse molaire : 39.948 g/mol
• Point de fusion : -189.34 °C
• Point d’ébullition : -185.85 °C
• Densité : ~1.784 g/L (à 0°C et 1 atm)
• Inerte à température ambiante, n'interagit pas facilement avec d'autres gaz ou éléments.

Réactivité chimique

• Gaz noble avec très faible réactivité chimique à température ambiante.
• Ne réagit pas avec les autres éléments à des températures normales, d'où sa stabilité et son inertie.
• Forme des composés dans des conditions extrêmes (par exemple, avec du fluor ou de l'oxygène, mais ces réactions nécessitent des conditions particulières).

Applications industrielles et technologiques

• Utilisé comme gaz de protection dans le soudage et la découpe des métaux (soudage à l'argon).
• Gaz de protection dans la fabrication de semi-conducteurs et d'écrans plats.
• Utilisé dans les réacteurs nucléaires comme gaz de refroidissement.
• Utilisé en médecine pour les lasers à argon dans le traitement de certaines affections oculaires.
• Utilisé comme gaz de remplissage dans les ampoules électriques pour prolonger leur durée de vie.

Rôle biologique et écologique

• Ne joue pas de rôle significatif dans les processus biologiques.
• Présence marginale dans la respiration, mais n'est pas impliqué dans les réactions biochimiques.

Enjeux environnementaux et industriels

• Risque d'asphyxie dans des espaces confinés en raison de son inertie et de son incapacité à soutenir la respiration humaine.
• Utilisation accrue dans les applications industrielles, mais peu d'impact direct sur l'environnement par rapport à d'autres gaz.