Атомный номер | 10 |
Внешний вид простого вещества | инертный газ без цвета, вкуса и запаха |
Атомная масса (молярная масса) | 20,1797 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | ? (38) пм |
Энергия ионизации (первый электрон) | 2079,4(21,55) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [He] 2s2 2p6 |
Ковалентный радиус | 58 пм |
Радиус иона | 112 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) | 0,0 |
Электродный потенциал | 0 |
Степени окисления | n/a |
Плотность | ( при −246 °C)1,204 г/см³ |
Молярная теплоёмкость | 20,79[2] Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | (0,0493) Вт/(м·K) |
Температура плавления | 24,55 K |
Теплота плавления | n/a кДж/моль |
Температура кипения | 27,1 K |
Теплота испарения | 1,74 кДж/моль |
Молярный объём | 16,8 см³/моль |
Структура решётки | кубическая гранецентрированная |
Параметры решётки | 4,430 Å |
Отношение c/a | — |
Температура Дебая | 63,00 K |
Ne | 10 |
20,1797 | |
[He]2s22p6 | |
Неон |
Неон — элемент главной подгруппы восьмой группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 10. Обозначается символом Ne (Neon). Пятый по распространённости элемент во Вселенной (после водорода, гелия, кислорода и углерода). Простое вещество неон (CAS-номер: 7440-01-9) — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.
Схема атома неона
Неон открыли в июне 1898 года шотландский химик Уильям Рамзай и английский химик Морис Траверс.
Они выделили этот инертный газ «методом исключения», после того, как кислород, азот, и все более тяжёлые компоненты воздуха были превращены в жидкость.
Элементу дали незамысловатое название «неон», что в переводе с греческого означает «новый». В декабре 1910 года французский изобретатель Жорж Клод сделал газоразрядную лампу, заполненную неоном.
Название происходит от греч. νέος — новый.
Существует легенда, согласно которой название элементу дал тринадцатилетний сын Рамзая — Вилли, который спросил у отца, как тот собирается назвать новый газ, заметив при этом, что хотел бы дать ему имя novum (лат. — новый). Его отцу понравилась эта идея, однако он посчитал, что название neon, образованное от греческого синонима, будет звучать лучше.
Распространение
В мировой материи неон распределен неравномерно, однако в целом по распространенности во Вселенной он занимает пятое место среди всех элементов — около 0,13 % по массе.
Наибольшая концентрация неона наблюдается на Солнце и других горячих звездах, в газовых туманностях, в атмосфере внешних планет Солнечной системы — Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна.
В атмосфере многих звезд неон занимает третье место после водорода и гелия.
Из всех элементов второго периода неон — самый малочисленный на Земле. В рамках восьмой группы неон по содержанию в земной коре занимает третье место — после аргона и гелия. Газовые туманности и некоторые звезды содержат неона во много раз больше, чем его находится на Земле.
На Земле наибольшая концентрация неона наблюдается в атмосфере — 1,82·10−3% по объему, а его общие запасы оцениваются в 7,8·1014 м³. В 1 м³ воздуха содержится около 18,2 см³ неона (для сравнения: в том же объеме воздуха содержится только 5,2 см³ гелия).
Среднее содержание неона в земной коре мало − 7·10−9% по массе. Всего на нашей планете около 6,6·1010 т неона. В изверженных породах находится около 109 т этого элемента. По мере разрушения пород газ улетучивается в атмосферу.
В меньшей мере атмосферу снабжают неоном и природные воды.
Причину неоновой бедности нашей планеты ученые усматривают в том, что некогда Земля потеряла свою первичную атмосферу, которая и унесла с собой основную массу инертных газов, которые не могли, как кислород и другие газы, химически связаться с другими элементами в минералы и тем самым закрепиться на планете.
Определение
Качественно неон определяют по спектрам испускания (характеристические линии 585,25 нм и 540,05 нм), количественно — масс-спектрометрическими и хроматографическими методами анализа.
Физические свойства
- Благородные газы — бесцветные одноатомные газы без цвета и запаха.
- Инертные газы обладают более высокой электропроводностью по сравнению с другими газами и при прохождении через них тока ярко светятся, в частности неон огненно-красным светом, так как самые яркие его линии лежат в красной части спектра.
Эмиссионный спектр неона (слева направо: от ультрафиолетовых до инфракрасных линий, показанных белым цветом)
- Насыщенный характер атомных молекул инертных газов сказывается и в том, что инертные газы имеют более низкие точки сжижения и замерзания, чем другие газы с тем же молекулярным весом.
Химические свойства
Все благородные газы имеют завершенную электронную оболочку, поэтому они химически инертны. Химическая инертность неона исключительна, в этом с ним может конкурировать только гелий.
Пока не получено ни одного его валентного соединения.
Даже так называемые клатратные соединения неона с водой (Ne·6Н2О), гидрохиноном и другими веществами (подобные соединения тяжелых благородных газов — радона, ксенона, криптона и даже аргона — широко известны) получить и сохранить очень трудно.
Однако, с помощью методов оптической спектроскопии и масс-спектрометрии установлено существование ионов Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, и (HeNe)+.
Изотопы неона
Существует три стабильных изотопа неона: 20Ne (изотопная распространённость 90,48 %), 21Ne (0,27 %) и 22Ne (9,25 %)[10]. Повсеместно преобладает легкий 20Ne.
Во многих альфа-активных минералах относительное содержание тяжелых 21Ne и 22Ne в десятки и сотни раз больше содержания их в воздухе.
Это вызвано тем, что основными механизмами образования этих изотопов являются ядерные реакции, происходящие при бомбардировке ядер алюминия, натрия, магния и кремния продуктами распада ядер тяжёлых элементов.
Кроме того, подобные реакции происходят в земной коре и атмосфере под воздействием космического излучения.
Зафиксирован также ряд малопродуктивных ядерных реакций, при которых образуются 21Ne и 22Ne — это захват альфа-частиц ядрами тяжелого кислорода 18О и фтора 19F:
Источник преобладающего на Земле лёгкого нуклида 20Ne до сих пор не установлен.
Считается, что в космическом пространстве неон также преимущественно представлен лёгким нуклидом 20Ne. В метеоритах обнаруживают немало 21Ne и 22Ne, но эти нуклиды предположительно образуются в самих метеоритах под воздействием космических лучей за время странствий во Вселенной.
Кроме трех стабильных нуклидов неона, существует еще шестнадцать нестабильных.
Получение
Неон получают совместно с гелием в качестве побочного продукта в процессе сжижения и разделения воздуха. Разделение гелия и неона осуществляется за счет адсорбции и конденсации.
Адсорбционный метод основан на способности неона в отличие от гелия адсорбироваться активированным углем, охлаждаемым жидким азотом.
Конденсационный способ основан на вымораживании неона при охлаждении смеси жидким водородом.
Неон извлекают из воздуха в аппаратах двукратной ректификации жидкого воздуха. Газообразные неон и гелий скапливаются в верхней части колонны высокого давления, то есть в конденсаторе-испарителе, откуда под давлением около 0.
55 МПа подаются в трубное пространство дефлегматора, охлаждаемое жидким N2. Из дефлегматора обогащенная смесь Ne и Не направляется для очистки от N2 в адсорберы с активированным углем, из которых после нагревания поступает в газгольдер (содержание Ne + He до 70 %); степень извлечения смеси газов 0.
5-0.6. Последнюю очистку от N2 и разделение Ne и Не можно осуществлять либо селективной адсорбцией при температуре жидкого N2, либо конденсационными методами — с помощью жидких Н2 или Ne. При использовании жидкого водорода дополнительно проводят очистку от примеси водорода с помощью CuO при 700 °С.
В результате получают неон 99,9%-ной чистоты по объему.
Применение
Неоновая вывеска
Жидкий неон используют в качестве охладителя в криогенных установках. Ранее неон применялся в промышленности в качестве инертной среды, но был вытеснен более дешёвым аргоном.
Символ элемента, выполненный из неоновых трубок
- Неоном наполняют газоразрядные лампы, сигнальные лампы в радиотехнической аппаратуре, фотоэлементы, выпрямители.
- Смесь неона и гелия используют как рабочую среду в газовых лазерах (гелий-неоновый лазер).
- Трубки, заполненные смесью неона и азота, при пропускании через них электрического разряда дают красно-оранжевое свечение, в связи с чем они широко используются в рекламе.
- Неоновые лампы используют для сигнальных целей на маяках и аэродромах, так как их красный цвет очень мало рассеивается туманом и мглой.
Биологическая роль
Неон не играет никакой биологической роли.
Физиологическое действие
Инертные газы обладают физиологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм. Наркотическое воздействие неона (как и гелия) при нормальном давлении в опытах не регистрируется, в то время как при повышении давления раньше возникают симптомы «нервного синдрома высокого давления» (НСВД).
В связи с этим, наряду с гелием, неон в составе неоно-гелиевой смеси используется для дыхания океанавтов, водолазов, людей, работающих при повышенных давлениях, чтобы избежать газовой эмболии и азотного наркоза. Преимущество смеси в том, что она меньше охлаждает организм, так как теплопроводность неона меньше, чем гелия.
Лёгкий неоно-гелиевый воздух облегчает также состояние больных, страдающих расстройствами дыхания.
Содержание неона в высоких концентрациях во вдыхаемом воздухе может вызвать головокружение, тошноту, рвоту, потерю сознания и смерть от асфиксии.
Интересные факты
«Неоновые огни» оправдывают своё название только в случае свечения красного цвета. Для получения других цветов используют ртуть и фосфор в определённых пропорциях или другие благородные газы.
Неон, Neon, Nе (10) Химический элемент неон был открыт Рамзаем и Траверсом в 1898 г., через несколько дней после открытия криптона.
Ученые отобрали первые пузырьки газа, образующегося при испарении жидкого аргона, и установили, что спектр этого газа указывает на присутствие нового элемента.
Рамзай так рассказывает о выборе названия для этого элемента: «Когда мы впервый раз рассматривали его спектр, при этом находился мой 12-летний сын.»
Отец, — сказал он — как называется этот красивый газ? Это еще не решено — ответил я. Он новый? — полюбопытствовал сын.
Новооткрытый — возразил я.
Почему бы в таком случае не назвать его Novum, отец? Это не подходит, потому что novum не греческое слово — ответил я.
Мы назовем его неоном, что по гречески значит новый, таким то образом газ получил свое название.
Источник: http://himsnab-spb.ru/article/ps/ne
Неон
Неон – один из элементов периодической системы химических элементов. Этот инертный газ, относится к группе благородных инертных газов, в которую входят еще ксенон, гелий и аргон. На Земле этот элемент содержится в воздухе атмосферы. Современная наука оценивает его запасы около 7,1·1011 тонн, это означает, что 1 куб воздуха содержит 16 кубических сантиметров неона. Неон является шестым по распространённости на Земле. Перед ним углерод, кислород, гелий, водород и азот.
Немного из истории открытия неона
История открытия неона уходит в далёкий XIX век.
Открытие этого газа было бы невозможно без двух знаменательных событий, это изобретение в 1859 году метода спектрального анализа и опубликование в 1869 году, русским химиком Менделеевым, периодической системы химических элементов (таблицы).
В опубликованной таблице тогда было всего 63 элемента из известных сейчас 118. Неона тоже не было в этой таблице, а был неоткрытый элемент под номером 10.
Лишь только в 1898 году ученые из Англии — Уильям Рамзай и Моррис Трэверс догадались провести спектральный анализ испаряющихся остатков жидкого воздуха, для того чтобы обнаружить предсказанный Менделеевым элемент под номером 10. В том же году этому элементу было дано название неон, от греческого слова « νέος» — новый, и присвоен символ «Ne».
Свойства неона
Одной из главных особенностей инертных газов является отсутствие вступления их, в какие либо химические реакции с другими элементами таблицы Менделеева. Неон это одноатомный газ, без цвета и запаха, в 1,44 раза легче воздуха, относящийся к группе лёгких инертных газов, куда входят также гелий.
Неон, содержится, в атмосфере воздуха состоящей из трёх из трех изотопов 20Ne, 21Ne и 22Ne с преобладанием 20Ne (90,92%). Этот элемент обладает исключительной химической инертностью, сравнимой только с гелием.
До настоящего времени не удалось получить ни одного соединения неона, с другими элементами таблицы Менделеева Инертность неона обусловлена тем, что он имеет электронную оболочку с восемью электронами на орбитах вокруг ядра атома. Такую оболочку называют завершённой.
Неон обладает низкой абсорбцией и растворимостью в воде, так в 100 граммах воды можно растворить всего лишь 1,56 мг этого газа. Температура его кипения -2460С, а температура плавления -248,60С. При всём этом неон, в отличии от гелия, хорошо абсорбируется активированным углём, который охлаждён жидким азотом.
Тяжёлые инертные газы такие как криптон, аргон и пр. при вдыхании их человеком иди животным оказывают наркотическое действие.
Не лишён этого свойства и неон, только для того что бы появились первые симптомы наркотического опьянения смесь кислорода и неона должна быть под давлением не менее 25кг/см2.
При более низком давлении неон, из-за своей низкой растворяемости в жирах и крови живого организма такого действия не оказывает.
Неон обладает хорошей электропроводностью и свечением яркого красного цвета при пропускании через него электрического тока, при этом насыщенность, оттенки и яркость этого свечения зависят от величины приложенного напряжения и силы протекающего через газ тока. По этому цвету определяют неон при проведении спектрального анализа воздуха.
Применение неона
Ещё относительно недавно свойство неона светиться ярким красным цветом находило применение в газоразрядных лампах, из которых делами красивую рекламу. Но на смену таким лампам пришли светодиодные источники света, как более дешёвые и экономичные.
Неоновая вывеска
Так как неон взрывобезопасен и в сжиженном состоянии тяжелее воды он имеет теплоту испарения больше чем у водорода и гелия, а также малые потери при хранении его в сжиженном состоянии при давлении 150 кн/см2, эти его особенности всё больше и больше находят применение во всевозможной криогенной технике, в качестве хладагента. Так жидким неоном можно создать температуру для хранения ракетного топлива, консервации тканей животных или имитации условий космоса. В химической промышленности применение жидкого неона позволяет проводить реакции прямого синтеза и также получать фториды кислорода.
Малая растворимость неона находит свое применение в неоногелиевых смесях для дыхания, водолазов и больных людей, страдающих заболеваниями органов дыхания.
Применение этих смесей для дыхания позволяет избежать азотной эмболии и азотного наркоза, с меньшим охлаждением организма во время дыхания.
Смесь неона и гелия используется не только для дыхания, но и как основ для создания излучения в газовых лазерах.
Интересен тот факт, что элемент под номером 10 помог в открытии нового вещества из периодической таблицы химических элементов Менделеева. Этот открытый в 1964 году элемент, имеет № 104 и сейчас называется курчатовий. Открыт он был в городе Дубна при помощи циклотрона.
Получение неона
Для промышленных целей неон выделяют из воздуха, как побочный продукт при выделении из воздуха жидкого азота и кислорода, двумя способами: адсорбционным или конденсационным.
Первый способ основан на адсорбции неона на активированном угле при выделении из воздуха жидкого азота и кислорода и многократного повторения этого процесса.
Второй основан на охлаждении воздуха до температуры жидкого водорода, при которой неон, находящийся в воздухе кристаллизуется, а гелий остаётся в газообразном состоянии и отсасывается специальными насосами.
Источник: http://www.alto-lab.ru/elements/neon/
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
Атом неона имеет две заполненные оболочки.
Первая — это — оболочка гелия РёР· РґРІСѓС… электронов, имеющая диаметр около 0 2 Рђ, как показано РЅР° СЂРёСЃ. 5.
8, вторая — это окружающая ее внешняя оболочка РёР· РІРѕСЃСЊРјРё электронов, называемая оболочкой неона или L-оболочкой. [1]
![]() |
Рлектронные оболочки инертных газов. [2] |
Атом неона состоит РёР· СЏРґСЂР°, РґРІСѓС… — электронов РІРѕ внутренней оболочке Рё РІРѕСЃСЊРјРё L-электроное РІРѕ внешней оболочке. РђСЂРіРѕРЅ, РєСЂРѕРјРµ Рљ — Рё L-РѕР±Рѕ-лочек, имеет еще РѕРґРЅСѓ оболочку РёР· 8 электронов, называемую Рњ — оболочкой. [3]
Атом неона имеет РґРІРµ оболочки. Первая — это оболочка гелия РёР· РґРІСѓС… электронов, имеющая диаметр около 20 РїРј ( как показано РЅР° СЂРёСЃ. 5.
3), вторая — это окружающая первую внешняя оболочка РёР· РІРѕСЃСЊРјРё электронов, называемая оболочкой неона или L-оболочкой.
Диаметр внешней оболочки равен примерно 200 пм. [4]
Атомы неона имеют возбужденное состояние, лежащее чуть меньше, чем РЅР° 165 — 103 СЃРј 1 выше РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ состояния. [5]
Атомы неона имеют возбужденное состояние, лежащее чуть меньше, чем РЅР° 165 — 103 еж-1 выше РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ состояния. [6]
Атомы неона переходят именно на уровень 2S согласно условию минимального изменения общей внутренней энергии системы.
Рти переходы РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє значительной инверсии населенностей уровней 25 Рё 2Р , РІ результате чего между РЅРёРјРё возникает индуцированное излучение.
Существует большое количество примеров получения индуцированного излучения. [8]
Атомы неона не могут образовывать обычные химические связи.
Между ними могут возникать лишь слабые взаимодействия типа ван-дер-ваальсовых сил, которые прямо пропорциональны поляризуемости и обратно пропорциональны потенциалам ионизации атомов.
Теплота парообразования, определяемая межатомными силами, невелика ( 1 84 кДж / моль) и силы межатомного притяжения легко преодолеваются.
Слабые межатомные силы обусловливают легкость перевода неона в газообразное состояние, изкие температуры плавления и кипения и небольшую ( всего в 3) разницу между точками плавления и испарения.
Высокая степень притяжения внешних электронов определяет большое значение энергий ионизации и невозможность получения положительных ионов.
Полная занятость валентных электронных уровней указывает на невозможность присоединения электронов, а незанятые электронные уровни сильно отличаются по энергиям от основного состояния, и это свидетельствует о трудности изменения электронной структуры неона. �нертность благородных газов, таким образом, обусловлена особенностью электронной конфигурации. [9]
У атома неона замкнутая электронная оболочка: на двух энергетических уровнях находятся соответственно 2 и 8 электронов. Химическая инертность неона исключительна.
В этом с ним может конкурировать только гелий. Пока не получено ни одного его валентного соединения.
Даже так называемые клатратные соединения неона с водой, гидрохиноном и другими веществами получить и сохранить очень трудно. [10]
- Переход атома неона с верхнего уровня 3 на один из нижних уровней 2 приводит к лазерному излучению с К 0 6328 мкм. [11]
- Переход атома неона с верхнего уровня 3 на один из нижних уровней 2 приводит к лазерному излучению с А, 0 6328 мкм. [12]
- РЈ атомов неона полностью заполнены электронами РІСЃРµ три 2 / — РђРћ. [14]
Уровни атомов неона, обозначенные 3s и 2s на фиг. Зр при комнатной температуре почти не населены. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Источник: https://www.ngpedia.ru/id116643p1.html
Ne — Неон
НЕОН (лат. Neon), Ne (читается “неон”), химический элемент с атомным номером 10, атомная масса 20,1797. Неон относится к группе инертных, или благородных, газов (группа VIIIA периодической системы), он завершает 2-й период.
Природный атмосферный неон состоит из трех стабильных нуклидов: 20Ne (90,92% по объему), 21Ne (0,257%) и 22Ne (8,82%).
Радиус нейтрального атома неона 0,160 нм. Электронная конфигурация нейтрального невозбужденного атома 1s22s2p6. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома равны, соответственно, 21,564, 41,08, 63, 97 и 126 эВ.
Неон — одноатомный газ без цвета и запаха.
Свойства: температура кипения неона (при нормальном давлении) –245,9°C, температура плавления –248,6°C. Критическая температура –228,8°C, критическое давление 2,65 МПа. Плотность при нормальных условиях 1,444 кг/м3.
В 100 мл воды при 20°C растворяется около 10 мл неона.
Неон образует с водой соединение включения (клатрат) состава Ne·6Н2О. Химические соединения неон не образует.
Известны содержащие неон так называемые эксимерные молекулы Ne2 и NeF. На переходах этих молекул из метастабильного состояния в несвязанное генерируется лазерное излучение.
История открытия: неон открыли в 1898 английские ученые У. Рамзай и М. Траверс при спектральном исследовании остатков медленно испаряющегося жидкого воздуха.
Название происходит от греческого neos — новый и свидетельствует о радости исследователей, обнаруживших в воздухе, кроме аргона (Ar), и другие инертные газы.
Существует легенда, согласно которой название новому элементу дал двенадцатилетний сын Рамзая: увидев необычное ярко-красное излучение, испускаемое веществом в трубке для проведения спектрального анализа, он радостно закричал: “Новый! Новый!”.
Нахождение в природе: содержание неона в атмосферном воздухе составляет 1,82·10–3% по объему (общие запасы 7,8·1014 м3). В 1 м3 воздуха содержится около 18,2 см3 неона. В земной коре содержится 7·10–9% неона, в морской воде — 2·10–8%.
в промышленности неон получают как побочный продукт при крупномасштабном разделении жидкого воздуха на кислород (O) и азот (N).
Применение: неон применяют для наполнения газоразрядных трубок, сигнальных ламп радиотехнической аппаратуры, индикаторных ламп, в технике низких температур.
Смесь неона и гелия (He) используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах.
Трубки, заполненные смесью неона и азота (N) (так называемые неоновые трубки, содержащие около 10 объемных % неона), при пропускании через них электрического разряда испускают красное свечение и широко используются в рекламе.
А знаете ли Вы, что…
Источник: http://WebElements.narod.ru/elements/Ne.htm