Diargon
El diargón o el dímero de argón es una molécula que contiene dos átomos de argón . Normalmente, esto solo está unido muy débilmente por las fuerzas de van der Waals (una molécula de van der Waals ). Sin embargo, en un estado excitado o ionizado , los dos átomos pueden estar unidos más estrechamente, con características espectrales significativas. A temperaturas criogénicas , el gas argón puede tener un pequeño porcentaje de moléculas de diargon. [1]
Dos átomos de argón son atraídos juntos por las fuerzas de van der Waals cuando están lejos uno del otro. Cuando están cerca, las fuerzas electrostáticas las repelen. Hay un punto de equilibrio en el que la fuerza de van der Waals coincide con la fuerza repelente opuesta, donde la energía es mínima, representada como el valle en el gráfico de interacción energía versus distancia. Esta distancia es el estado fundamental del dímero de argón no excitado. En una molécula que vibra , la distancia entre los átomos rebota hacia atrás y hacia adelante de un lado al otro de la depresión. Las vibraciones más rápidas obligarán al estado a subir a niveles más altos en el canal de energía. Si la vibración es excesiva, la molécula se romperá. En una molécula giratoria , elLa fuerza centrífuga separa los átomos, pero aún puede ser superada por la fuerza de atracción. Pero si la rotación es excesiva, los átomos se rompen.
La energía de disociación del Ar 2 neutro en el estado fundamental es 98,7 cm −1 [3], que es cientos de veces más débil que la de las moléculas típicas. [1] La energía de disociación de Ar 2 + es 1.3144 eV o 10601 cm −1 . [4]
La molécula de Ar 2 puede existir en varios estados de vibración y rotación diferentes. Si la molécula no está rotando, hay ocho estados de vibración diferentes. Pero si la molécula gira rápidamente, es más probable que la vibración la separe, y en el nivel de rotación número 30 solo hay dos estados de vibración estable y uno metaestable . En combinación, hay 170 posibilidades diferentes que son estables. En los estados metaestables, se liberará energía si la molécula se rompe en dos átomos separados, pero se requiere algo de energía adicional para superar la atracción entre los átomos. El efecto túnel cuántico puede hacer que la molécula se rompa sin energía adicional. Sin embargo, esto lleva tiempo, que puede variar entre 10 y 11segundos a varios siglos. [1] Las moléculas que chocan entre sí también resultan en la ruptura de las moléculas de van der Waals. En condiciones estándar, esto solo toma alrededor de 100 picosegundos . [1]
El 99,6% de los isótopos de argón son 40 Ar, por lo que el espectro observado en el dímero de argón natural se debe al isotopómero 40 Ar 40 Ar . [5] La siguiente tabla enumera diferentes estados excitados. [6]
