Neon(łac. Neonum), Ne, pierwiastek chemiczny grupy VIII układu okresowego Mendelejewa, odnosi się do gazów obojętnych, liczba atomowa 10, masa atomowa 20,179. Na Ziemi występuje głównie w atmosferze, w której zawartość Neonu szacuje się na 7,1·10 11 t. W 1 m 3 powietrza znajduje się około 16 cm 3 Neonu. Atmosferyczny neon składa się z mieszaniny trzech stabilnych izotopów: 20 Ne, 21 Ne i 22 Ne; Dominuje 20 Ne (90,92%). Neon został odkryty w 1898 roku przez angielskich naukowców W. Ramsaya i M. Traversa w badaniu lotnej frakcji ciekłego powietrza; Nazwa pochodzi od greckiego neos – nowy.
W normalnych warunkach neon jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. Przy 0°C i 760 mmHg Sztuka. (101 kn/m2) Neon gęstość 0,900 g/l, t pl -248,6°C, t beli (przy 101 kn/m2) -245,9°C, rozpuszczalność w wodzie 10,4 ml/l; sieć krystaliczna stałego neonu jest sześcienna; parametr komórki elementarnej a wynosi 4,52 Å w -253 ° C. Cząsteczka neonu jest jednoatomowa. Zewnętrzna powłoka elektronowa atomu neonu zawiera 8 elektronów i jest bardzo stabilna; związki chemiczne neonu nie zostały jeszcze zsyntetyzowane.
Neon uzyskuje się przez oddzielenie powietrza. Zastosowanie Neonu związane jest głównie z branżą elektryczną. Lampy wypełnione neonem, dające czerwoną poświatę, stosowane są w portach, na lotniskach itp. Płynny neon zaczyna być wykorzystywany do uzyskiwania niskich temperatur.
Historia otwarcia:
W 1897 r. W. Ramsay, posługując się „metodą naszego nauczyciela Mendelejewa”, przewidział istnienie gazu prostego o stałych pośrednich między He a Ar. Rok później W. Ramsay i M. Travers, badając widma frakcji wolno parującego ciekłego powietrza, w widmie najlżejszej i najniżej wrzącej frakcji wraz ze znanymi liniami azotu, helu i argonu, odkryli czerwone i pomarańczowe linie należące do nowego elementu.
Nazwa pochodzi od greckiego „neos” – nowy. Istnieje legenda, według której dwunastoletni syn Ramsaya nadał nazwę nowemu pierwiastkowi: kiedy zobaczył niezwykłe, jaskrawoczerwone promieniowanie emitowane przez substancję w probówce do analizy spektralnej, wykrzyknął: „Nowość!” .
Przebywanie w naturze i zdobywanie:
Neon jest piątym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie, w atmosferze Słońca i wielu innych gwiazd zajmuje trzecie miejsce po wodorze i helu. Naturalny neon składa się z trzech stabilnych nuklidów: 20 Ne (90,92% objętości), 21 Ne (0,257%) i 22 Ne (8,82%).
Zawartość neonu w powietrzu atmosferycznym wynosi 1,82 * 10 -3% objętości (całkowite rezerwy 7,8 · 10 · 14 m 3). 1 m3 powietrza zawiera około 18,2 cm3 neonu. Skorupa ziemska zawiera 7,10 -9% neonu, woda morska - 2,10 -8%.
Neon jest produktem ubocznym rozdzielania na dużą skalę ciekłego powietrza na tlen i azot. Powstała mieszanina „neon-hel” jest rozdzielana na kilka sposobów w wyniku adsorpcji, kondensacji i destylacji niskotemperaturowej. Metoda adsorpcyjna opiera się na zdolności neonu, w przeciwieństwie do helu, do adsorpcji na węglu aktywnym chłodzonym ciekłym azotem.
Właściwości fizyczne:
bezbarwny gaz. Temperatura wrzenia neonu (przy normalnym ciśnieniu) wynosi -245,9°C, temperatura topnienia -248,6°C. Gęstość w normalnych warunkach 1,444 kg/m3. Około 10 ml neonu rozpuszcza się w 100 ml wody o temperaturze 20°C. Nie ma alotropii. Kiedy prąd przepływa przez rurkę wyładowczą wypełnioną neonem, neon świeci jasno ognistym czerwonym światłem, ponieważ najjaśniejsze linie jego widma leżą w czerwonej części.
Właściwości chemiczne:
Chemiczna obojętność neonu jest wyjątkowa, w tym tylko hel może z nim konkurować. Jak dotąd nie otrzymano ani jednego związku walencyjnego. Nawet tak zwane związki klatratowe neonu z wodą (Ne 6H 2 O), hydrochinonem i innymi substancjami są bardzo trudne do uzyskania i utrzymania.
Jednak metodami spektroskopii optycznej i spektrometrii mas ustalono istnienie jonów Ne + , (NeAr) + , (NeH) + , (HeNe) +. Znane zawierające neon tak zwane cząsteczki ekscymerowe Ne 2 i NeF. Przejścia tych cząsteczek ze stanu metastabilnego do stanu niezwiązanego generują promieniowanie laserowe.
Najważniejsze połączenia:
Klatrat neonowy, Ne 6Н 2 O- połączenie połączenia
Aplikacja:
Ciekły neon jest używany jako chłodziwo w instalacjach kriogenicznych. Wcześniej neon był używany w przemyśle jako medium obojętne, ale został zastąpiony tańszym argonem. Mieszanina neonu i helu jest stosowana jako czynnik roboczy w laserach gazowych.
Neon służy do napełniania lamp wyładowczych, lampek kontrolnych. Rurki wypełnione mieszaniną neonu i azotu (tzw. tuby neonowe zawierające ok. 10% objętościowych neonu) emitują czerwoną poświatę przy przejściu przez nie wyładowania elektrycznego i są szeroko stosowane w reklamie. Lampy neonowe są używane do celów sygnalizacyjnych na latarniach morskich i lotniskach, ponieważ ich czerwony kolor jest bardzo słabo rozpraszany przez mgłę i zamglenie. „Neon” często nazywany jest tubą emitującą inny kolor, gdzie w rzeczywistości wykorzystuje się blask luminoforów lub innych gazów obojętnych.
Neon jako składnik mieszanki neonowo-helowo-tlenowej służy do oddychania oceanautów, nurków, osób pracujących przy podwyższonym ciśnieniu w celu uniknięcia zatoru gazowego i znieczulenia azotowego. Przewaga neonu nad helem polega na tym, że mieszanina mniej chłodzi ciało, ponieważ przewodność cieplna neonu jest mniejsza niż helu. Lekkie powietrze neonowo-helowe łagodzi także stan pacjentów cierpiących na choroby układu oddechowego.
Mitrykowska L.
Tyumen State University, grupa 501, 2013
Przeczytaj także:
Źródła: Neon (pierwiastek chemiczny)/Wielka Encyklopedia Cyryla i Metodego URL: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=655520 (data dostępu: 1.07.2013).
Neon (element) // Wikipedia. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Neon (data dostępu: 1.07.2013).
DEFINICJA
Neon jest dziesiątym pierwiastkiem w układzie okresowym. Oznaczenie - Ne od łacińskiego „neonu”. Znajduje się w drugim okresie, grupie VIIIA. Należy do grupy gazów obojętnych (szlachetnych). Ładunek jądrowy wynosi 10.
Neon jest bezbarwnym, trudnym do skroplenia gazem. Zawartość neonu w powietrzu wynosi 0,0015% (obj.). Jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, słabo rozpuszczalny w etanolu. Tworzy układ klatratowy 8Ne×46H 2 O. Obojętny chemicznie, nie reaguje ze wszystkimi innymi substancjami (prostymi i złożonymi).
Masa atomowa i cząsteczkowa neonu
Względna masa cząsteczkowa Mr jest masą molową cząsteczki, odniesioną do 1/12 masy molowej atomu węgla-12 (12 C). Jest to wielkość bezwymiarowa.
Względna masa atomowa Ar to masa molowa atomu substancji, odniesiona do 1/12 masy molowej atomu węgla-12 (12 C).
Ponieważ neon występuje w stanie wolnym w postaci jednoatomowych cząsteczek Ne, wartości jego mas atomowych i cząsteczkowych są takie same. Są one równe 20,1797.
Izotopy neonu
Neon może występować w postaci trzech izotopów 20 Ne (90,48%), 21 Ne (0,27%) i 22 Ne (9,25%). Ich liczby masowe to odpowiednio 20, 21 i 22. Jądro atomu izotopu neonu 20 Ne zawiera dziesięć protonów i dziesięć neutronów, a izotopy 21 Ne i 22 Ne zawierają taką samą liczbę protonów, odpowiednio jedenaście i dwanaście neutronów.
Istnieje również szesnaście niestabilnych izotopów neonu.
jony neonowe
Podobnie jak hel, przy silnym wzbudzeniu atomów, neon tworzy jony molekularne typu Ne 2 +:
σ s 2 σ s * σ z 2 π 4 x,y π *4 x,y σ z *1 .
Cząsteczka i atom neonu
W stanie wolnym neon występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Ne.
Przykłady rozwiązywania problemów
PRZYKŁAD 1
Spośród wszystkich pierwiastków chemicznego układu okresowego, takie grupy jak gazy obojętne mają interesujące właściwości. Należą do nich argon, neon, hel i niektóre inne substancje. Czym jest neon i gdzie we współczesnym świecie ten gaz jest szeroko stosowany?
Historia odkrycia neonu
Układ okresowy nie został natychmiast wypełniony wszystkimi pierwiastkami chemicznymi, więc w niektórych grupach i okresach występowały luki. Tak więc chemicy przewidzieli odkrycie nowych substancji, co stało się z neonem. Pierwszym naukowcem, który pomyślał o istnieniu neonu, był chemik Ramsay Rayleigh. W tym czasie odkryto dwa najbliższe gazy obojętne: argon i hel, ale cela pośrednia w tabeli była pusta. Naukowiec zasugerował, że nowy pierwiastek będzie miał masę atomową 20 i gęstość wodoru 10, jednak nie wiadomo, czym neon jest w naturze.
W jaki sposób Ramsay był w stanie wyizolować neon i udowodnić jego istnienie? W swoim eksperymencie wykorzystano konwencjonalny, który najpierw skroplono, a następnie powoli odparowano. Otrzymane w ten sposób frakcje gazowe badano w rurze wyładowczej, co umożliwiło obserwację linii widma substancji. Wzdłuż tych linii znaleziono nowy element.
Neon jest szóstym najczęściej występującym pierwiastkiem we wszechświecie. Znaczenie tego słowa z języka greckiego jest tłumaczone jako „nowy”. Początkowo syn Ramsaya, Willy, zasugerował nazwanie nowego elementu novum, co również oznaczało „nowy”, jednak jego ojciec postanowił nieco zmienić to słowo na neon, co jego zdaniem brzmiało lepiej.
Właściwości neonu
Ten gaz obojętny znajduje się w układzie okresowym między argonem a helem, co nadaje mu pośrednie właściwości tych substancji. Neon ma dwa poziomy energii zawierające 2 i 8 elektronów. Ta cecha bezpośrednio wpływa na reaktywność gazu, ponieważ nie tworzy związków z innymi pierwiastkami.
Czym jest neon pod względem chemicznym? Jest to lekki gaz, który skrapla się w temperaturze -245,98°C i ma temperaturę wrzenia 2,6°C. Rozpuszczalność gazu w wodzie jest bardzo mała, ale adsorpcja neonu na węglu aktywnym umożliwia oddzielenie czystego gazu od jego zanieczyszczeń.
Czym jest neon z punktu widzenia fizyki? Jest to gaz, który pod wpływem prądu dzieli się na jaskrawoczerwone i pomarańczowe widma. Światło neonu, które jednocześnie emituje, jest bardzo stabilne i jasne. Fizyka tego zjawiska polega na oddziaływaniu elektronów na atomy neonu, co powoduje, że ten ostatni emituje fotony światła.
Gdzie jest neon
We wszechświecie neon jest szóstym najczęściej występującym pierwiastkiem po helu, wodorze i wielu innych pierwiastkach. Ten gaz obojętny zajmuje stosunkowo duże objętości gwiazd i czerwonych planet. Podczas badania Plutona zasugerowano, że jego atmosfera składa się wyłącznie z neonu, aw niższych warstwach gaz ten skrapla się z powodu krytycznie niskich temperatur panujących na tej planecie.
Jeśli chodzi o Ziemię, neon występuje przede wszystkim w atmosferze (0,00182%), a bardzo mało w skorupie ziemskiej. Uważa się, że niezdolność gazów obojętnych do wiązania się z innymi pierwiastkami i tworzenia minerałów była główną przyczyną utrzymywania się tych substancji na Ziemi w niewielkich ilościach.
Użycie neonu
Teraz zapotrzebowanie na neon w produkcji bardzo wzrosło, co oznacza jego stały niedobór. Wynika to z faktu, że uwalnianie czystego gazu obojętnego trwa długo, a jego zawartość w powietrzu jest bardzo niska.
Neon jest stosowany w przemyśle jako czynnik chłodniczy w technologii kriogenicznej. W temperaturze ciekłego neonu magazynowane jest paliwo rakietowe, zamrażane są tkanki zwierzęce i roślinne oraz chemikalia. W kryształach neonu powstają optymalne warunki do zachodzenia bardzo złożonych reakcji, które nie tolerują działania ciepła (synteza H2O2, fluorków tlenu itp.).
Neon jest również używany w niektórych lampach i urządzeniach. Znaczenie tego gazu jako źródła światła jest bardzo duże, ponieważ. jego blask widać z dużej odległości. służą do montażu na latarniach morskich, pasach lotniskowych, wieżowcach. Niektóre reklamy tekstowe są oświetlane lampami neonowymi.
W takich lampach neon nie występuje w czystej postaci. Miesza się go zawsze w odpowiednich proporcjach z argonem, który nadaje światłu pomarańczowy kolor. Nie wpływa to jednak w żaden sposób na właściwości dobrej widoczności, gdyż takie lampy są widoczne w każdych niesprzyjających warunkach atmosferycznych i na duże odległości.
/mol)
(pierwszy elektron)
(według Paulinga)
| Nie | 10 |
| 20,1797 | |
| 2s 2 2p 6 | |
| Neon | |
Neon- element głównej podgrupy ósmej grupy, drugiego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 10. Jest oznaczony symbolem Ne (Neon). Piąty najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie (po wodorze, helu, tlenie i węglu). Prosta substancja neon (numer CAS: 7440-01-9) jest obojętnym jednoatomowym gazem bez koloru, smaku i zapachu.
Neon został odkryty w czerwcu 1898 roku przez szkockiego chemika Williama Ramsaya i angielskiego chemika Maurice'a Traversa. Wyizolowali ten gaz obojętny „przez eliminację” po upłynnieniu tlenu, azotu i coraz cięższych składników powietrza. Elementowi nadano nieskomplikowaną nazwę „neon”, co po grecku oznacza „nowy”. W grudniu 1910 roku francuski wynalazca Georges Claude wykonał lampę wyładowczą wypełnioną neonem.
pochodzenie nazwy
Nazwa pochodzi od greckiego. νέος - nowy.
Istnieje legenda, według której nazwę pierwiastka nadał trzynastoletni syn Ramsaya, Willy, który zapytał ojca, jak zamierza nazwać nowy gaz, zaznaczając, że chciałby nadać mu imię. nowe(łac. - nowy). Jego ojcu spodobał się ten pomysł, ale czuł, że tytuł neon, wywodzący się z greckiego synonimu, będzie brzmiał lepiej.
Rozpościerający się
W materii światowej neon jest nierównomiernie rozłożony, jednak generalnie pod względem rozpowszechnienia we Wszechświecie zajmuje piąte miejsce wśród wszystkich pierwiastków - około 0,13% masy. Największe stężenie neonu obserwuje się na Słońcu i innych gorących gwiazdach, w gazowych mgławicach, w atmosferze zewnętrznych planet Układu Słonecznego - Jowisza, Saturna, Urana, Neptuna. W atmosferze wielu gwiazd neon zajmuje trzecie miejsce po wodorze i helu.
skorupa Ziemska
Ze wszystkich elementów drugiego okresu neon- najmniejszy na ziemi. W ósmej grupie neon pod względem zawartości w skorupie ziemskiej zajmuje trzecie miejsce – po argonie i helu. Mgławice gazowe i niektóre gwiazdy zawierają wielokrotnie więcej neonu niż na Ziemi.
Na Ziemi największe stężenie neonu obserwuje się w atmosferze – 1,82·10 −3% obj., a jego całkowite zasoby szacuje się na 7,8·10 14 m³. 1 m3 powietrza zawiera ok. 18,2 cm3 neonu (dla porównania: ta sama objętość powietrza zawiera tylko 5,2 cm3 helu). Średnia zawartość neonu w skorupie ziemskiej jest niska - 7 10 -9% wagowych. W sumie na naszej planecie jest około 6,6·10 10 ton neonu. Skały magmowe zawierają około 109 ton tego pierwiastka. Gdy skały się rozpadają, gaz ucieka do atmosfery. W mniejszym stopniu atmosferę zasilają wody neonowe i naturalne.
Naukowcy widzą przyczynę neonowego ubóstwa naszej planety w fakcie, że kiedyś Ziemia utraciła swoją pierwotną atmosferę, która zabrała ze sobą większość gazów obojętnych, które nie mogły, jak tlen i inne gazy, wiązać się chemicznie z innymi pierwiastkami w minerały i tym samym zdobyć przyczółek na planecie.
Definicja
Jakościowo neon określa się za pomocą widm emisyjnych (linie charakterystyczne 585,25 nm i 540,05 nm), ilościowo - metodami analizy spektrometrii mas i chromatografii.
Właściwości fizyczne
- Gazy szlachetne to bezbarwne, bezwonne, jednoatomowe gazy.
- Gazy obojętne mają wyższą przewodność elektryczną niż inne gazy, a gdy przepływa przez nie prąd, świecą jasno, w szczególności neon ognistym czerwonym światłem, ponieważ jego najjaśniejsze linie leżą w czerwonej części widma.
Widmo emisyjne neonu (od lewej do prawej: linie od ultrafioletu do podczerwieni, pokazane na biało)
- Nasycony charakter cząsteczek atomowych gazów obojętnych znajduje również odzwierciedlenie w fakcie, że gazy obojętne mają niższe temperatury skraplania i krzepnięcia niż inne gazy o tej samej masie cząsteczkowej.
Właściwości chemiczne
Wszystkie gazy szlachetne mają kompletną powłokę elektronową, więc są chemicznie obojętne. Obojętność chemiczna nie ona wyjątkowy, w tym tylko hel może z nim konkurować. Jak dotąd nie otrzymano ani jednego związku walencyjnego. Nawet tak zwane związki klatratowe neonu z wodą (Ne 6H 2 O), hydrochinonem i innymi substancjami (powszechnie znane są podobne związki ciężkich gazów szlachetnych – radonu, ksenonu, kryptonu, a nawet argonu) są bardzo trudne do uzyskania i utrzymania .
Źródło dominującego na Ziemi nuklidu świetlnego 20 Ne nie zostało jeszcze ustalone.
Uważa się, że neon w przestrzeni kosmicznej jest również reprezentowany głównie przez lekki nuklid 20 Ne. Wiele 21 Ne i 22 Ne znajduje się w meteorytach, ale te nuklidy prawdopodobnie powstają w samych meteorytach pod wpływem promieni kosmicznych podczas ich wędrówki po Wszechświecie.
Oprócz trzech stabilnych nuklidów neonowych istnieje szesnaście bardziej niestabilnych.
Paragon
Neon otrzymywany wraz z helem jako produkt uboczny w procesie skraplania i separacji powietrza. Separacja helu i nie ona przez adsorpcję i kondensację. Metoda adsorpcyjna opiera się na zdolności nie ona adsorbowany w przeciwieństwie do helu (zawartość Ne + He do 70%); stopień ekstrakcji mieszaniny gazów 0,5-0,6. Ostatnie oczyszczenie z N 2 i oddzielenie Ne i He można przeprowadzić albo przez selektywną adsorpcję w temperaturze ciekłego N 2, albo metodami kondensacyjnymi - przy użyciu ciekłego H 2 lub. Wcześniej neon był używany w przemyśle jako medium obojętne, ale został zastąpiony tańszym argonem.
Symbol elementu wykonany z neonowych rurek
Neon jest wypełniony lampami wyładowczymi, lampami sygnalizacyjnymi w urządzeniach radiowych, fotokomórkami i prostownikami.
Mieszanina neonu i helu jest stosowana jako czynnik roboczy w laserach gazowych (laser helowo-neonowy).
Rury wypełnione mieszaniną neonu i azotu, gdy przepuszcza się przez nie wyładowanie elektryczne, dają czerwono-pomarańczową poświatę, dlatego są szeroko stosowane w reklamie.
Lampy neonowe są używane do celów sygnalizacyjnych na latarniach morskich i lotniskach, ponieważ ich czerwony kolor jest bardzo słabo rozpraszany przez mgłę i zamglenie.
Rola biologiczna
Neon nie odgrywa żadnej roli biologicznej.
Działanie fizjologiczne
Gazy obojętne mają działanie fizjologiczne, które przejawia się w ich działaniu narkotycznym na organizm. W eksperymentach nie odnotowuje się narkotycznego działania neonu (podobnie jak helu) przy normalnym ciśnieniu, natomiast przy wzroście ciśnienia objawy „zespołu nerwowego wysokiego ciśnienia” (HNSVD) pojawiają się wcześniej.
W związku z tym, obok helu, neon jako składnik mieszaniny neon-hel jest używany do oddychania przez oceanautów, nurków, osoby pracujące przy podwyższonych ciśnieniach w celu uniknięcia zatoru gazowego i znieczulenia azotem. Zaletą tej mieszaniny jest to, że mniej chłodzi ciało, ponieważ przewodność cieplna neonu jest mniejsza niż helu.
Lekkie powietrze neonowo-helowe łagodzi także stan pacjentów cierpiących na choroby układu oddechowego.
„Neony” uzasadniają swoją nazwę tylko w przypadku czerwonej poświaty. Aby uzyskać inne kolory, stosuje się rtęć i fosfor w określonych proporcjach lub inne gazy szlachetne.
Neon, Neon, Neon (10)
Pierwiastek chemiczny neon została odkryta przez Ramsaya i Traversa w 1898 roku, kilka dni po odkryciu kryptonu. Naukowcy wyselekcjonowali pierwsze bąbelki gazu powstałe podczas odparowywania ciekłego argonu i stwierdzili, że widmo tego gazu wskazuje na obecność nowego pierwiastka. Ramsay mówi o wyborze nazwy dla tego pierwiastka: „Kiedy po raz pierwszy spojrzeliśmy na jego widmo, był tam mój 12-letni syn”.
Ojcze, powiedział, jak to się nazywa piękny gaz?
To jeszcze nie postanowione – odpowiedziałem.
Jest nowy? zapytał syn.
Nowo otwarty Sprzeciwiłem się.
Dlaczego więc tego nie nazwać? nowy, ojciec?
Nie pasuje, bo nowe nie greckie słowo, odpowiedziałem.
Nazwiemy go neonem, co po grecku oznacza nowy, i stąd wzięła się nazwa gazu.