Степень окисления аргона (Ar): в соединениях, как определить, примеры

Теория

Аргон (Ar) — это химический элемент 18-й группы (главная подгруппа VIII группы), представитель семейства благородных (инертных) газов.

В отличие от металлов (магния, алюминия), аргон имеет полностью завершенный внешний электронный слой, поэтому его наиболее характерная и практически единственная степень окисления — 0.

В обычных условиях аргон — бесцветный, одноатомный газ без вкуса и запаха, который составляет около 0,93% земной атмосферы.

Благодаря своей инертности, аргон не вступает в реакции в обычных условиях, выполняя роль защитной среды при сварке и в производстве ламп накаливания.

Аргон находится в 3-м периоде. Его валентные возможности крайне ограничены, так как все его орбитали полностью заполнены электронами.

Рис. Степень окисления аргона практически всегда 0. Факторы, которые влияют на это — завершенность электронного слоя, высокая энергия ионизации и нулевое сродство к электрону.

Почему у аргона такая степень окисления?

Причина химической пассивности аргона кроется в идеальном строении его внешнего электронного уровня: 3s² 3p⁶.

1. Завершенный октет: На внешнем уровне находится 8 электронов. Это самая стабильная конфигурация в природе. 3s [↑↓] 3p [↑↓][↑↓][↑↓].
2. Отсутствие вакансий: У атома нет неспаренных электронов, чтобы образовывать связи, и нет пустых ячеек (на 3-м уровне), чтобы принимать чужие электроны.

Рис. Электронная формула аргона как объяснение того почему аргон проявляет такую инертность.

Ar ([Ne] 3s²↑↓ 3p⁶↑↓ ↑↓ ↑↓)

Выше пример завершённой валентной оболочки (октет), что объясняет химическую инертность благородных газов.

Так как атом не отдает и не принимает электроны, его степень окисления остается равной 0.

Степень окисления аргона в соединениях

В естественных условиях аргон не образует химических соединений. Его СО всегда 0.

Примечание: В экстремальных условиях (сверхнизкие температуры) ученым удалось синтезировать крайне нестабильное соединение — гидрофторид аргона (HArF), где формально можно выделить СО, но это исключение из правил.

Высшая и низшая степени окисления

Для аргона и высшая, и низшая степени окисления равны 0.

Как определить степень окисления аргона

По таблице Менделеева

• Инертная природа: Он замыкает период, обладая самой высокой энергией ионизации в своем ряду.
• Примечание: Группа благородных газов характеризуется химическим «безразличием» к другим элементам.

Важно таблица Менделеева показывает только базовые степени окисления для аргона. Но этот благородный газ практически не образует соединений и всегда имеет степень окисления $0$.

По электронной конфигурации

1. Электронная формула: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.
2. На внешнем уровне 8 электронов (полный октет).
3. Любое изменение этой конфигурации требует колоссальных затрат энергии, что делает СО отличную от 0 невозможной в обычных реакциях.

По валентности (Число связей)

Валентность аргона в обычных условиях равна 0.

Это означает, что атом аргона существует сам по себе и не образует химических связей с другими атомами.

1. В газообразном состоянии аргон состоит из одиночных атомов (Ar), а не молекул (как O₂ или N₂).
2. Примечание: Отсутствие связей напрямую подтверждает степень окисления 0.

По химическому соединению (Алгебраический расчет)

Так как стабильных сложных веществ аргона не существует, расчет по формулам не применяется.

Пример для Ar (чистый газ):

В простом веществе степень окисления всегда равна 0.

x = 0

Примеры степени окисления аргона

Пример ситуации:

Проверка знаний: Аргон в системе элементов

Отметьте три правильных утверждения для Аргона (Ar):

1) Имеет 18 протонов и 18 электронов.

2) Является s-элементом.

3) Внешний электронный слой содержит 8 электронов.

4) Способен образовывать оксид ArO₃ при горении.

5) Используется для создания инертной атмосферы.

Часто задаваемые вопросы