化学元素

アルゴン:元素の特性・存在比・用途に関する化学事典解説

アルゴン:元素の特性・存在比・用途に関する化学事典解説
アルゴン(Argon)の元素特性、地球大気における存在比、同位体や物理的性質について詳しく解説する化学事典記事です。

📌 主なポイント

  • アルゴンは原子番号18番の元素であり、元素記号はArである。
  • 地球大気中において窒素、酸素に次いで3番目に多く含まれる気体(約0.93%)である。
  • 化学的に極めて不活性な貴ガスの一つであり、他の元素とほとんど反応しない。

アルゴン(英: argon)は、原子番号18番の元素である。元素記号は Ar。第18族元素である貴ガス(希ガス)の一つであり、第3周期元素に属する。

名称の由来

「アルゴン」という名称は、ギリシャ語で「怠惰な」「不活発な」を意味する「αργον」に由来している。これは、同元素が化学反応をほとんど起こさない不活性な性質を持つことにちなんで名付けられたものである。

存在と分布

アルゴンは地球大気中に窒素、酸素に次いで3番目に多く含まれる気体であり(水蒸気を除く)、質量パーセント濃度は約 0.93 %である。貴ガスの中では大気中の存在比が最も大きい。空気から液体酸素や液体窒素を分離精製する際の分留によって工業的に得られる。

地球上のアルゴンの大部分は、質量数40のアルゴン40である。これは地殻中に存在するカリウム40の電子捕獲によって生成されるためである。太陽大気中ではアルゴン36が大部分を占めるのに対し、地球や火星などの岩石惑星大気ではアルゴン40の比率が圧倒的に高い特徴がある。

物理的および化学的特性

常温・常圧において、アルゴンは無色・無臭の気体である。最外殻電子数が8個でありオクテット則を満たしているため、化学的に極めて安定しており、通常の条件下では他の元素とほとんど結合しない。三重点は 83.8058 K であり、1990年に国際温度目盛 (ITS-90) の定義定点に採用されている。

同位体

アルゴンの主な同位体には、安定同位体であるアルゴン36、アルゴン38、アルゴン40のほか、放射性同位体のアルゴン37、アルゴン39、アルゴン41、アルゴン42などが知られている。地質学的な年代測定手法の一つである K-Ar法(カリウム-アルゴン法)などにおいても重要な役割を果たしている。

よくある質問

アルゴンの名前の由来は何ですか?
ギリシャ語で「怠惰な」「不活発な」を意味する言葉に由来しており、化学反応をほとんど示さない不活性な性質にちなんで名付けられました。
地球の大気中におけるアルゴンの割合はどれくらいですか?
水蒸気を除く地球大気中において、質量パーセント濃度で約0.93%を占めており、窒素と酸素に次いで3番目に多い気体です。
アルゴンはどのような方法で得られますか?
主に空気から液体酸素や液体窒素を分離精製する際の分留工程によって得られます。

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参考文献

1. 桜井弘 『元素111の新知識』 講談社、1998年。
2. 小嶋稔 『地球物理概論』 東京大学出版会、1990年。