Argônio

O argônio foi o primeiro gás nobre a ser descoberto no planeta Terra. É altamente inerte quimicamente.

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O argônio, símbolo Ar, é um gás nobre do terceiro período da Tabela Periódica. É majoritariamente composto pelo isótopo de massa 40. Como os demais gases nobres, o argônio apresenta-se, em condições ambientes, como um gás incolor, inodoro, insípido e inerte quimicamente.

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Esse elemento possui uma alta energia de ionização, a maior de seu período, o que dificulta a formação de compostos de Ar. Assim sendo, a química desse elemento se centra na sua forma monoatômica. O argônio pode ser usado como atmosfera inerte e como gás de proteção em soldas. No ar atmosférico, é o terceiro maior constituinte, ficando atrás apenas de N2 e O2. Foi descoberto no final do século XIX por Lord Reyligh e William Ramsay.

Leia também: Quais elementos integram a Tabela Periódica?

Tópicos deste artigo

Resumo sobre o argônio

  • O argônio é um gás nobre (grupo 18 da Tabela Periódica), majoritariamente composto pelo isótopo de massa 40.
  • O argônio, como os demais gases nobres, apresenta-se como um gás monoatômico em temperatura ambiente, sendo inerte quimicamente, insípido, inodoro e incolor.
  • Sua alta energia de ionização dificulta a obtenção de compostos.
  • É o terceiro maior constituinte da atmosfera terrestre.
  • Pode ser usado como atmosfera inerte, como gás protetor em solda, além de outros usos.
  • Foi descoberto no fim do século XIX, por meio dos estudos de Lord Reyligh e William Ramsay.

Propriedades do argônio

  • Símbolo: Ar.
  • Número atômico: 18.
  • Massa atômica: 39,948 u.m.a.
  • Eletronegatividade: --
  • Ponto de fusão: -189,36 °C.
  • Ponto de ebulição: -185,85 °C.
  • Densidade: 1,7837 g.L-1.
  • Configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
  • Série química: ametais, grupo 18, elementos representativos, gases nobres.

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Características do argônio

O argônio, símbolo Ar, assim como os demais gases nobres, é incolor, inodoro, insípido, com baixo ponto de ebulição e se apresenta como um gás monoatômico. Na forma líquida, também é incolor e ao congelar, forma um sólido cristalino.

Apresenta uma solubilidade em água semelhante à do gás oxigênio, sendo cerca de 2,5 vezes maior que do gás nitrogênio.

Cilindros de argônio
Cilindros de argônio

Assim como os demais gases nobres, apresenta o maior valor de energia de ionização de seu período (no caso do Ar, o terceiro): 1521 kJ.mol-1. A alta energia de ionização do argônio dificulta a formação de compostos. Não à toa, tal elemento é considerado quimicamente inerte, diferentemente dos gases nobres mais pesados (Kr e Xe, por exemplo), cujas energias de ionização, apesar de altas, são semelhantes a de outros elementos existentes na Tabela Periódica.

Por isso, é possível dizer que a química do argônio ainda engatinha. Mesmo assim, nos anos 2000, relatou-se a produção do primeiro composto “estável” de argônio, o HArF. Embora estável em temperaturas baixas, em temperatura ambiente a substância se decompõe rapidamente.

É majoritariamente composto pelo isótopo de massa 40 (99,60% de abundância), mas também existem outros dois isótopos do Ar: o de massa 38 (0,06% de abundância) e o de massa 36 (0,34% de abundância).

Onde o argônio pode ser encontrado?

Gráfico com a composição química do ar, em volume, na qual consta o elemento argônio.

A principal fonte de argônio é o ar atmosférico, onde figura como o terceiro composto mais abundante (0,93% em volume, 1,29% em massa), ficando atrás apenas dos gases nitrogênio e oxigênio. Estima-se que o argônio é o 12º elemento mais abundante do Universo.

Há também níveis de argônio (na forma do isótopo 40Ar) no solo, formado por meio do decaimento do isótopo radioativo do potássio, o 40K. Esse argônio, lentamente, a das amostras minerais para a atmosfera terrestre.

Leia também: Hélio — o segundo elemento mais abundante do Universo

Obtenção do argônio

Dentre os gases nobres, o argônio é o mais barato. Contudo, assim como os demais gases nobres, o Ar é obtido via destilação fracionada do ar liquefeito.

A única questão com o argônio é o fato de ele possuir um ponto de ebulição muito próximo ao do gás oxigênio (-185,85 °C para o Ar, -182,96 °C para o O). Assim sendo, a separação de ambos é feita pela adição de gás H2 ao argônio bruto. Uma pequena faísca faz o O2 reagir com o H2 e assim removê-lo na forma de H2O. O excesso de H2 é retirado ao ar por CuO quente.

Aplicações do argônio

O argônio, por conta de sua inércia química, é utilizado como atmosfera inerte em experimentos e alguns dispositivos, como lâmpadas incandescentes (de modo a reduzir a evaporação do filamento). A inércia do argônio também é explorada em soldas, quando o gás é utilizado para proteção de peças metálicas fundidas durante a solda. A presença do gás nobre impede que o metal fundido tenha contato com o oxigênio presente no ar atmosférico, assim garantindo uma maior qualidade final para a solda.

Ainda aproveitando a inércia do Ar, extintores de incêndio à base de argônio foram criados, com a finalidade de extinguir incêndios em ambientes com materiais delicados, tais como microcomputadores, documentos, livros, fotografias, acervos, entre outros. Isso porque o Ar não danifica os objetos, não é tóxico para o ser humano e não reduz a visibilidade do ambiente.

O processo radioativo de transformação do 40K em 40Ar em rochas é utilizado como forma de datação e foi empregado para auxiliar na estimativa da idade do planeta Terra, já que o tempo de meia-vida do potássio-40 é de cerca de 1,25 x 109 anos.

História do argônio

As primeiras evidências de um componente inerte no ar ocorreu em 1785, quando Henry Cavendish detectou cerca de 1% dele em seus estudos. À época, Cavendish não conseguiu identificar tal substância, a qual, posteriormente, seria confirmada como o argônio.

A descoberta do argônio é atribuída aos cientistas John William Strutt, o Lord Rayleigh, e sir William Ramsey. Mais de 100 anos após Cavendish, em 1892, Rayleigh e Ramsey conseguiram comprovar que a densidade do gás nitrogênio preparado pela remoção de gás oxigênio, dióxido de carbono e água do ar atmosférico com cobre aquecido se diferia da densidade do gás nitrogênio obtido por meio da amônia, NH3. Assim, ambos entenderam que um novo elemento seria a razão para tal.

Dois anos depois, utilizando a espectroscopia — algo que não havia na época de Cavendish —, os cientistas conseguiram fazer a identificação desse novo elemento. Como tal elemento se mostrava inerte, Ramsey sugeriu a Rayleigh que ele fosse chamado de argônio, em referência à palavra grega argos, que poderia ser traduzida como ociosa, parada, preguiçosa ou inativa.

Os estudos e descobertas com gases fizeram com que ambos fossem laureados com o Prêmio Nobel no ano de 1904: Rayleigh com o de Física e Ramsey com o de Química.

Algumas curiosidades cercam a descoberta do argônio. Em primeiro lugar, ele não se encaixava na Tabela Periódica proposta por Mendeleev, fazendo com que Ramsey sugerisse a criação da coluna adicional, referente aos elementos do grupo 18. Em segundo lugar, o hélio já era conhecido desde 1868, contudo apenas se sabia da sua presença no Sol e em outras estrelas, fazendo o argônio ser considerado o primeiro gás nobre a ser descoberto no planeta Terra.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química

Mão segura cubo laranja com símbolo do elemento argônio (Ar).
Símbolo do elemento químico argônio, Ar.
Escritor do artigo
Escrito por: Stéfano Araújo Novais Stéfano Araújo Novais, além de pai da Celina, é também professor de Química da rede privada de ensino do Rio de Janeiro. É bacharel em Química Industrial pela Universidade Federal Fluminense (UFF) e mestre em Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
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NOVAIS, Stéfano Araújo. "Argônio"; Brasil Escola. Disponível em: /quimica/argonio.htm. o em 28 de maio de 2025.
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