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18—
[39.792, 39.963] u0
[Ne] 3s2 3p6ArArgon

Argon

L'argon est un élément chimique avec le symbole Ar et le numéro atomique 18. Il est dans le groupe 18 de la table périodique et est un gaz noble. L'argon est le troisième gaz le plus courant dans l'atmosphère terrestre, à 0,934% (9340 ppmv), ce qui le rend environ deux fois plus abondant que le prochain gaz le plus courant de l'atmosphère, l'eau gazeuse (qui moyenne environ 4000 ppmv, mais varie beaucoup), et 23 fois plus abondant que le troisième gaz le plus courant de l'atmosphère non condensable, le dioxyde de carbone (400 ppmv), et plus de 500 fois plus abondant que le troisième gaz le plus courant de l'argon, le néon (18 ppmv).

Identité

Masse atomique
[39.792, 39.963] u
Catégorie
Gaz nobles
Groupe
18
Période
3
Bloc
p
États d'oxydation
0
État physique (à 25 °C)
Gaz
Apparence
gaz incolore présentant une lueur lilas/violette lorsqu'il est placé dans un champ électrique à haute tension

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Configuration abrégée
[Ne] 3s2 3p6
Électrons par couche
2, 8, 8
Électronégativité (Pauling)
—
Affinité électronique
-96 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
1.52e+3 kJ/mol
Énergies d'ionisation
1521 · 2666 · 3931 · 5771 · 7238… kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
-189.3 °C (84 K)
Point d'ébullition
-185.8 °C (87 K)
Densité
0.001784 g/cm³
Capacité thermique molaire
—

Comportement chimique de l'argon

L'argon est un gaz noble du groupe 18 avec le symbole Ar et le numéro atomique 18. C'est le troisième gaz le plus abondant dans l'atmosphère terrestre (environ 0,93 %). Il est inoffensif, incolore, inodore et extrêmement peu réactif. Il a un état d'oxydation de 0 et ne forme pas de composés stables avec d'autres éléments.

Réactivité

  • Ar → pas de réaction

    L'argon est un gaz noble inerte : il ne réagit pas avec d'autres éléments ou composés dans des conditions normales.

  • Ar ne se décompose pas chimiquement

    Sa couche de valence est complète (2s² 2p⁶), ce qui lui confère une stabilité maximale et très peu de tendance à gagner ou perdre des électrons.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Difluorure d'argonArF₂Composé à l'état excité utilisé dans les lasers à décharge ; pas un composé stable dans des conditions normales
Ion d'argon (ArF⁺)ArF⁺Intermédiaire radical ionique dans les processus de plasma et laser

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Argon.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.ArAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

L'argon naturel se compose de trois isotopes stables : l'argon-40 (⁴⁰Ar, environ 99,6 %), l'argon-38 (³⁸Ar, 0,06 %) et l'argon-36 (³⁶Ar, 0,34 %). L'argon-40 est formé par la désintégration du potassium-40 (⁴⁰K) et est à la base de la méthode de datation potassium-argon en géologie.

Occurrence et production

L'argon représente environ 0,93 % de l'atmosphère terrestre en volume, ce qui en fait le troisième gaz le plus abondant. Il apparaît principalement comme sous-produit du raffinage du pétrole brut par distillation fractionnée. Il se trouve également dans les champs de gaz naturel en petites quantités.

Histoire et origine du nom

L'argon a été découvert en 1894 par Lord Rayleigh et Sir William Ramsay au Royaume-Uni. Ils l'ont identifié en analysant la différence entre la densité de l'azote obtenu de l'air liquide et l'azote atmosphérique. Ils l'ont isolé en éliminant l'oxygène et le dioxyde de carbone de l'air et en absorbant les oxydes d'azote. Ce fut le premier gaz noble découvert et il a été nommé d'après la racine grecque « argos », signifiant « inactif » ou « endormi ».

Applications et importance de l'argon

Utilisations de l'élément

L'argon est principalement utilisé dans des applications industrielles et scientifiques : comme atmosphère protectrice pour le soudage (TIG, MIG), dans les lasers à gaz, dans la conservation de documents historiques, comme remplissage des vitrages à double vitrage, et dans les détecteurs de particules en physique nucléaire.

Utilisations de ses composés

Les composés d'argon sont rares et ne se forment que dans des conditions spécialisées. Le difluorure d'argon (ArF₂) est utilisé dans les lasers ultraviolets et comme intermédiaire dans certains processus industriels de plasma et laser.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

L'argon n'est pas essentiel pour les êtres vivants et ne présente aucune toxicité connue. À de fortes concentrations, il peut agir comme asphyxiant en déplaçant l'oxygène de l'air, provoquant une difficulté respiratoire, une perte de conscience, voire la mort dans des environnements clos sans ventilation adéquate.

Sécurité

L'argon est un gaz incolore et inodore qui peut déplacer l'oxygène dans les espaces clos. Une ventilation adéquate et une surveillance de l'oxygène sont requises dans les zones où l'argon liquide ou sous pression est manipulé. Le contact avec l'argon liquide peut provoquer des brûlures par le froid (brûlures cryogéniques). Les déchets industriels d'argon doivent être manipulés selon les normes de sécurité.

Environnement

L'argon est inoffensif pour l'environnement sous ses formes naturelles. Ses émissions industrielles ne causent pas de pollution chimique, mais la production d'argon par distillation de l'air consomme de l'énergie, donc son empreinte carbone dépend de la source d'énergie. En tant que gaz noble, il ne réagit pas avec l'environnement et n'a pas d'impact écologique significatif.

Questions fréquentes sur l' Argon

Pourquoi l'argon est-il utilisé dans l'éclairage ?

L'argon est utilisé comme gaz de remplissage dans les ampoules à incandescence et certains tubes fluorescent car il est inerte et empêche le filament de s'oxyder et de se consumer rapidement, prolongeant ainsi la durée de vie de la lampe.

Comment l'argon aide-t-il à préserver les documents et les vieux objets ?

L'argon peut être utilisé pour créer des atmosphères protectrices autour de matériaux sensibles à certaines réactions chimiques. En réduisant la présence d'oxygène, il aide à limiter certains processus d'oxydation qui peuvent dégrader les métaux, les composants historiques ou les objets particulièrement délicats. Son utilité dépend des caractéristiques du matériau et des conditions de conservation, car il n'empêche pas tous les mécanismes de dégradation. Dans des applications spécialisées, une atmosphère contrôlée permet de conserver les pièces dans des conditions plus stables pendant le stockage ou le traitement.

Comment l'argon aide-t-il à déterminer l'âge de certaines roches ?

En géochronologie, le système potassium-argon tire parti du fait que l'isotope radioactif potassium-40 se transforme, par différentes voies de désintégration, en d'autres noyaux, dont l'argon-40. Lorsqu'une roche refroidit et commence à retenir l'argon, la quantité accumulée peut fournir des informations sur le temps écoulé depuis cette fermeture isotopique. Les mesures doivent tenir compte des pertes ou incorporations ultérieures possibles d'argon. Cette technique, ainsi que des variantes telles que la datation argon-argon, permet d'étudier les processus géologiques et la chronologie des matériaux volcaniques.

Pourquoi l'argon est-il utile dans les expériences de physique ?

L'argon est utilisé dans les détecteurs de particules et les expériences de physique nucléaire car il peut enregistrer le passage du rayonnement ionisant. Dans les détecteurs d'argon liquide, les particules qui traversent le matériau produisent une ionisation et, dans certaines conditions, des flashs de lumière qui peuvent être mesurés. Ces signaux aident à reconstruire l'énergie et la trajectoire des particules incidentes. Son utilisation nécessite des systèmes spécialisés pour maintenir l'argon à l'état liquide et collecter des signaux très faibles, permettant l'étude de phénomènes physiques difficiles à observer directement.

Qu'est-ce que le plasma d'argon et comment est-il généré ?

Le plasma d'argon est un gaz énergisé dans lequel une partie des atomes est ionisée, produisant des électrons et des ions libres. Il peut être généré en appliquant une énergie suffisante par décharge électrique ou champ électromagnétique. Dans cet état, l'argon peut conduire l'électricité et atteindre de hautes températures, ce qui le rend utile dans des processus industriels et expérimentaux. Ses propriétés dépendent de la pression, de la puissance appliquée et du degré d'ionisation, permettant d'adapter le plasma à différentes applications.

Pourquoi l'argon est-il utilisé dans certains lasers ?

L'argon peut faire partie de lasers à gaz dans lesquels une décharge électrique excite ses atomes ou ions. Dans les lasers à ions d'argon bien connus, certaines transitions électroniques produisent un rayonnement visible, surtout dans les régions bleue et verte du spectre. Ces dispositifs ont été utilisés dans la recherche, la spectroscopie et des applications médicales spécialisées. Leur fonctionnement nécessite des systèmes de puissance et de refroidissement adéquats, donc dans de nombreuses applications, ils ont été remplacés par des technologies laser plus compactes et efficaces.

Pourquoi l'argon est-il utilisé dans le double vitrage ?

Dans certains double ou triple vitrage, l'espace entre les panneaux est rempli d'argon pour réduire le transfert de chaleur. Sa conductivité thermique est inférieure à celle de l'air dans des conditions comparables, ce qui peut améliorer l'isolation des fenêtres. Le résultat dépend également de la largeur de la chambre, des revêtements du verre et de la qualité du joint. L'argon contribue donc à l'efficacité énergétique, mais ne détermine pas à lui seul la performance thermique de toute la fenêtre.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.