Справочник химика 21. Состав атома неон

Химический элемент неон Ne в таблице Менделеева

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.

www.alto-lab.ru

Неон электронное строение - Справочник химика 21

Рис. 11.2. Вещества, в которых каждый атом имеет электронное строение благородного газа. Каждая черточка означает пару валентных электронов. a + и кремний имеют электронное строение аргона с 18 электронами. Атомы Н удерживают только два электрона (электронное строение гелия). Остальные изображенные здесь атомы имеют по 10 электронов (электронное строение неона).

    У атома неона (и гелия) нет неспаренных электронов и свободных ячеек. Поэтому он не образует соединений с другими атомами его валентность равна,нулю. Электронное строение внешнего слоя атома аргона выражается схемой [c.82]

    Неон. Электронное строение атома и распределение электронов по квантовым ячейкам [c.160]

    После заполнения Зd-пoдypoвня (п = 3, / = 2) электроны, в соответствии со вторым правилом Клечковского, занимают подуровень 4р (п = 4, / = 1), возобновляя тем самым построение Л -слоя. Этот процесс начинается у атома галлия (2 = 31) и заканчивается у атома криптона Е = 36), электронное строение которого выражается формулой 1з 2з 2р 38 Зр Зс °4з Ар . Как и атомы предшествующих благородных газов — неона и аргона, атом криптона характеризуется структурой внешней электронной оболочки пз пр , где тг — главное квантовое число (неон — 2з 2р , аргон — 3в23р , криптон — Аз Ар ). [c.68]

    Неон. Электронное строение атома неона и распределение электронов по квантовым ячейкам (рис. 1.34) таковы, что в атоме неона нет неспаренных электронов. Неон, подобно гелию, не образует молекул с другими атомами его валентность равна нулю. Для возбуждения атома Ые необходима очень большая энергия, так как возбуждение сопряжено с переходом электронов на новый электронный слой. [c.83]

    У неона электронное строение атома и распределение электронов по орбиталям таковы, что в его атоме нет неспаренных электронов. Подобно гелию неон не образует молекул с другими атомами его валентность равна нулю. Для перевода атома Не в возбужденное состояние необходима очень большая энергия, так как возбуждение сопряжено с переходом электронов на более высокий энергетический уровень. [c.89]

    Сейчас построим электронные конфигурации атомов от натрия до кальция включительно. Заметим, что в каждом случае расположение внутренних электронов совпадает с конфигурацией неона, поэтому для краткости будем обозначать его как (Ке). Тогда получаем натрий, (Ые)35 магний, (Ке)35 алюминий, (Ые)35 3р ,. .. и так вплоть до аргона, (Ме)35 3р . Внутренние электроны калия и кальция расположены так же, как в аргоне, и их конфигурации имеют вид (Аг)45 и (Аг)45 соответственно. Теперь ясно просматривается связь между химическим сходством различных элементов, прекрасно выраженным Менделеевым в Периодической системе, и сходством их электронного строения. В частности, можно заметить, что щелочные металлы имеют один неспаренный электрон на внешней 5-орбитали, а щелочноземельные металлы — два электрона на внешней 5-орбитали. В то же время для благородных газов характерно полное заполнение орбиталей 5- и р-типа. [c.54]

    После заполнения З -подуровня (я — 3, I — 2) электроны, в соответствии со вторым правилом Клечковского, занимают подуровень 4р (п = 4, I I), возобновляя тем самым построение Ы-слоя. Этот процесс начинается у атома галлия (2 = 31) и заканчивается у атома криптона (2 = 36), электронное строение которого выражается формулой ls22s 2p 3s 3d °4s 4p . Как и атомы предшествующих благородных газов — неона и аргона, — атом криптона характеризуется структурой внешнего электронного слоя п5 пр , где п — главное квантовое число (неон — 25 2р , аргон — Зх Зр , криптон —45Чр ). [c.91]

    Для натрия характерно образование устойчивого иона Ыа , обладающего электронным строением предшествующего ему благородного газа неона. У иона же хлора строение внешней оболочки соответствует конфигурации благородного газа аргона. [c.72]

    Сопоставление рис. ХП.2 и ХП.З показывает, что электронное строение внешней оболочки атомов элементов следующих за неоном в точности повторяет строение атомов, предшествующих ему, т. е. второго периода. Так, натрий имеет во внешнем слое один электрон подобно литию. Химические свойства этих элементов сходны они являются активными одновалентными металла- [c.150]

    У элементов второго периода начинается заполнение -энергетического уровня, или -слоя. Второй период начинается с Li, в атоме которого имеется три электрона. Два из них находятся в К-слое, как и у атома гелия, третий электрон располагается в -слое. У элементов второго периода также сначала заполняется s-подуровень, а затем р-подуровень. У последнего элемента этого периода — неона все s- и р-орбитали при п = 2 заполнены. Элементы, в атомах которых в последнюю очередь заполняется s-подуровень, называются s-э л е м е н т а м и, а р-подуровень — р-э л е м е н т а м и. Электронное строение атомов благородных газов служит остовом строения атомов последующих элементов. [c.23]

    Формирование -слоя (п = 2) начинается с лития, у которого имеется три электрона. Два электрона, как у гелия, заполняют А -слой. Третий электрон лития не может находиться в этом слое, так как на 1 -орбитали электронных вакансий нет. Помещение третьего электрона на -орбиталь, максимальная электронная емкость которой равна двум, противоречило бы принципу Паули. У последнего элемента второго периода — неона — все я- и р-орбитали при и = 2 заполнены. Электронное строение атомов элементов в нормальном состоянии приведено в табл. 2. В ней квадратные скобки символизируют электронные структуры благородных газов, которые органически входят в строение атомов последующих элементов. [c.40]

    Неон можно записывать просто как Ке, поскольку электронное строение его атомов обеспечивает им такую химическую устойчивость, что весь атом [c.93]

    Справа выписано число неспаренных внешних электронов и формулы соответствующих водородных соединений. Валентность, согласно изложенному, должна равняться этому числу неспаренных электронов. Мы видим, что в полном соответствии с опытными данными водород, литий, фтор и натрий — одновалентны, кислород — двухвалентен, азот — трехвалентен. Атомы инертных газов гелия и неона не образуют молекул, так как все их электроны спарены, поэтому их валентность равна нулю. Противоречие мы наблюдаем лишь для атомов Ве, В, С, для которых возможны и другие валентности (указанные в скобках). Но это противоречие только кажущееся и объясняется тем, что мы привыкли считать, что свободные атомы, образуя химическую связь, обязательно сохраняют строение своих электронных оболочек. Но не существует никаких причин, по которым это должно быть только так атом, образуя связь, уже не является свободным, и его электронная конфигурация может и должна — в большей или меньшей степени) измениться. Поэтому необходимо принимать во снимание те изменения энергии, которые могут возникнуть при образовании химической связи. [c.71]

    Литий имеет три электрона, два из которых находятся на уровне 15, а третий — на уровне 2 (п=2, /=0). Так как 25-электрон расположен гораздо дальше от ядра и частично экранирован двумя внутренними электронами от заряда ядра, равного +3, этот внешний электрон легко удалить и получить ион с электронным строением гелия. При переходе от лития к неону надо расположить восемь элементов этот ряд заканчивается неоном, который характеризуется устойчивой конфигурацией с восемью электронами (п=2). Следующий элемент, натрий, имеет один 35-электрон (п = 3, 1—0), который экранирован 10 внутренними электронами от заряда ядра, равного +И1 поэтому этот электрон связан слабо. [c.400]

    С некоторым упрощением можно считать, что возникновение ионной связи обусловлено стремлением всех атомов к достижению такого же строения электронной оболочки, как у инертных газов, отличающейся наибольшей устойчивостью. Это может быть осуществлено атомом каждого элемента, либо захватом чужого электрона, либо отдачей своего . Например, атом натрия имеет во внешней оболочке на один электрон больше, чем атом инертного газа — неона. Напомним, что электронное строение атома неона 5 2 8 2р , а атома натрия 8 2 8 2 2 5 . Атом же фтора имеет на электрон меньше, чем атом неона— з 28 2р (см. табл. 3). [c.296]

    Поэтому переход одного электрона от атома натрия (электрона 2 -) к атому фтора приводит к тому, что атомы обоих элементов приобретают электронное строение атома неона, т. е. 1 5 2 5 2 р°. При этом, однако, атом натрия, потерявший электрон, становится положительно заряженным ионом Ыа+, а атом фтора, захвативший электрон, превращается в отрицательно заряженный ион Р . Электростатическое притяжение между этими ионами и обеспечивает устойчивость возникшего соединения N3 . Соединения с такой электростатической природой связи называются ионными. Они образуются многими металлами трех первых групп Периодической системы элементов с неметаллами последних трех групп. В твердом состоянии подобные соединения образуют кристаллы, в которых узлы решетки занимаются ионами. При этом ионы одного знака окружены ионами противоположного знака и наоборот. В результате электростатические силы, действующие на каждый ион, симметричны и решетка устойчива. [c.297]

    В каждой клеточке может быть не более двух электронов. Пятый электрон атома бора должен попасть в следующую клетку. Но при п = 2 число I может иметь уже два значения / = О и / = 1. При I — О число пг равно нулю и только нулю, а при I = т имеет три значения т = —1, О, 1. Соответственно состоянию с п = 2, / = 1, т. е. 2р, принадлежат уже три клеточки, в каждой из которых может поместиться по два электрона с антипараллельными спинами. От бора до неона схемы строения атомов имеют вид [c.105]

    Гелий и неон химически неактивны, их атомы не взаимодействуют с другими атомами с образованием соединений. Атомы натрия, имеющего атомный номер 11 и, следовательно, только на один электрон больше, чем неон, крайне реакционноспособны. Атомы фтора, у которых на один электрон меньше, чем у неона, также очень активны. Различия в реакционноспособ-ности всех элементов объясняются различиями в строении их атомов. [c.186]

    Таким же образом, и даже, может быть, еще проще, можно найти основные состояния ближайших, следующих за углеродом атомов Ы, О, Р, N6. У неона 5- и р-уровни слоя п = 2 полностью заполнены, т. е. электроны не могут появиться на этих оболочках, не нарушив принципа Паули. Поэтому для следующего элемента начинается заселение уровней слоя п = 3. Это происходит точно так же, как и для слоя п = 2 в результате образуется электронная оболочка инертного газа аргона. Термы этого периода также одинаковы, т. е. электронные оболочки атомов элементов первых двух коротких периодов периодической системы имеют аналогичное строение. Опустим подробности построения электронных моделей остальных элементов периодической системы. С последовательностью заполнения энергетических уровней электронов в слоях и особенностями заполнения, например появлением побочных групп и лантаноидов, можно ознакомиться с помощью табл. А.5. В термы включен также индекс справа внизу, который указывает на суммарный орбитальный и спиновый моменты. [c.59]

    При изучении ионных кристаллических решеток первый кадр диафильма дает представление о строении атомов натрия и хлора. Затем объясняется, превращение электронейтрального атома натрия в ион натрия и в качестве подтверждения показывается модель, изображенная на втором кадре. Третий кадр наглядно иллюстрирует различие, существующее между атомом неона и ионом натрия. Далее показывается превращение атома хлора в ион хлора при приобретении одного электрона (четвертый кадр). В пятом кадре идет сравнение атома неона с ионом хлора. Только после такого детального рассмотрения образования ионов натрия и ионов хлора из свободных атомов сравниваются их электронные структуры (шестой кадр) и символически изображается процесс взаимодействия этих ионов (седьмой кадр). Весьма. существенный момент — объяснение вопроса [c.124]

    Электронное строение атома VIII групцы неона и распределение электронов по квантовым ячейкам следующее  [c.82]

    Характеристика элементов У[11А-группы. Особенности гелия и неона. Все периоды системы завершаются элементами У1ПА-груп-пы. Эти элементы имеют полностью укомплектованные электронные оболочки п пр (у гелия 1х ). С точки зрения электронного строения неон и тяжелые благородные газы естественно поместить в УП1А-группу, поскольку на внешней оболочке они содержат 8 электронов и являются ЗуО-элементами. Гелий с этой точки зрения относится к -элементам (как и водород) и формально должен возглавлять ИА-группу. Однако у атома гелия отсутствует возможность промотиро- [c.388]

    С развитием представлений об электронном строении атома стало ясным, что особая химическая инертность гелия, неона, аргона и их аналогов обусловлена повышенной устойчивостью полностью укомплектованных 5- и /3-оболочек. С учетом этого и были разработаны представления о ионной (Коссель, 1916) и ковалентной (Льюис, 1916) связи. Особая устойчивость электронного октета и стремление других атомов тем или иным способом приобрести электронную конфигурацию благородного газа на долгие годы стали краеугольным камнем теорий химической связи и кристаллохимического строения (правило Юм-Розери 8—Л, критерий Музера и Пирсона и др.). Нулевая группа стала своеобразной осью периодической системы, отражающей так называемое полновалентное правило (стабильность октетной конфигурации), подобно тому как УА-группа является осью, отражающей четырехэлектронное правило. [c.397]

    В ионных соединениях валентность элемента можно определить как число электронов, отдаваемых или захватываемых при образовании ионов с внешней электронной оболочкой инертного газа. Пусть, например, алюминий и кислород образуют ионное соединение — окись алюминия. Атомы алюминия (III группа Периодической системы элементов) в нейтральном состоянии содержат во внешней электронной оболочке три электрона. Следующая, нижележащая оболочка тождественна внешней восьмиэлектронной оболочке неона. Следовательно, потеря трех электронов атомом алюминия приведет к тому, что оставшаяся его часть приобретет электронное строение неона. У атома кислорода — элемента VI группы Периодической системы — во внешней оболочке находится шесть электронов, т. е. для полной застройки восьмиэлектронной оболочки неона не хватает двух элементов. Таким образом, возникают ионы А1 + и Окись алюминия, очевидно, электроней- [c.299]

    Значительный интерес представляет работа Мэзона и ] ривого В этой работе потенциал отталкивания несвязанных атомов и групп находился из второго вириального коэффициента для реального газа, состояп],его из атомов или молекул, имеющих электронное строение, сходное со строением рассматриваемых атомов и групп. Так, отталкивание атомов Г (в ГдС—СГд) находится из второго вириального коэффициента неона  [c.75]

    Второй период начинается литием. Это одновалентный активный металл, легко отдающий свой внещний электрон, который во второй оболочке является единственным. На рис. ХП.2 схематически показано строение элементов второго периода. Видно, что здесь постепенно заселяется электронами вторая оболочка — по одному в каждом следующем элементе. Заселение продолжается, пока число электронов в этой оболочке у неона не достигает восьми. Инертность неона показывает, что восьмиэлектронная внешняя оболочка устойчива подобно двухэлектронной оболочке у гелия (с учетом запрета Паули). Поэтому в следующем за неоном атоме натрии начинает заполняться электронами третья оболочка. [c.150]

chem21.info

Неон

Неон (Ne) - химический элемент с атомным номером 10, а также его простое вещество - прозрачный инертный газ. Для неона характерно красное свечение при электрическом разряде, чем обусловлено его использования в рекламе.

1. Общая характеристика

Плотность газа неона 0,900 г / л. t кип = - 246,08 ? C. Среднее содержание неона в земной коре 5 ? 10 -7% по массе. Основное количество неона сосредоточена в атмосфере. Газ применяется для изготовления газосветных электроламп, а также в криотехници.

2. История

Неон открыли в 1898 английские ученые Уильям Рамзай и Морис Трэверс при спектральном исследовании остатков жидкого воздуха, медленно испарялось.

В 1910 французский инженер Жорж Клод сделал газоразрядную лампу, наполненную неоном. В 1912 его сотрудник начал продавать неоновые трубки для рекламы.

Неон послужил фундаментальным исследованием. В 1913 Джозеф Джон Томсон, используя прообраз масс-спектрограф, пропускал через камеру, наполненную неоном, катодные лучи, т.е. электронный пучок. На фотографической пластинке отразились две разные серии линий, что свидетельствовало о присутствии в газе атомов разной массы. Эксперимент, непонятный в то время, был открытием изотопов.

3. Происхождение названия

Название происходит от греч. νέος - Новый и свидетельствует о радости исследователей, обнаруживших в воздухе, кроме аргона, другие инертные газы. Существует легенда, по которой название новому элементу дал двенадцатилетний сын Рамзая: увидев необычное ярко-красное излучение вещества в трубке для проведения спектрального анализа, он радостно закричал: "Новый! Новый!".

4. Неон в природе

Содержание Ne в атмосферном воздухе составляет 1,82 ? 10 -3% по объему (общие запасы 7,8 ? 10 14 м 3). В 1 м 3 воздуха содержится около 18,2 см 3 неона. В земной коре содержится 7.10 -9% неона, в морской воде - 2.10 -8%.

В масштабах Вселенной Неон пятый по распространением элемент после Водорода, Гелия, Кислорода и Карбона. На Земле его относительно мало, что объясняется его легкостью и химической инертностью - земное притяжение не может его удержать. Если во Вселенной доля неона составляет 1/750 по массе, то даже в верхних слоях атмосферы Юпитера она уменьшена до 1/6000 [1], а на Земле до 1/83000.

5. Образование

Неон образуется в звездах вследствие альфа-процесса, при котором альфа-частица поглощается ядром атома Кислорода с излучением гамма-кванта.

.

Этот процесс требует температуры свыше 100 млн. градусов и массы звезды более трех солнечные.

6. Изотопы

Основная статья Изотопы неона

Неон имеет много изотопов, среди которых три стабильные: 20 Ne (90,48%), 21 Ne (0,27%) и 22 Ne (9,25%). Изотопы 21 Ne и 22 Ne возникают при ядерных реакциях, возможных в земных условиях, тогда как 20 Ne образуется в звездах. Изотопический содержание неона в различных породах несколько разный, и причина интенсивно дискутируется [2]. 21 Ne и 22 Ne образуются при эмиссии нейтронов, а также альфа-распаде 24 Mg и 25 Mg. В свою очередь эти нестабильные изотопы являются результатом цепочек ядерных реакций урановой серии. Поэтому в богатых ураном минералах, таких как гранит, соотношение 20 Ne / 22 Ne несколько ниже, а соотношение 21 Ne / 22 Ne, чем в среднем. Изотоп 21 Ne возникает также вследствие спаляции, вызванной космическими лучами.

С другой стороны, Неон магматического происхождения, присутствует в вулканических газах богаче изотопом 20 Ne, а также нуклеогенним 21 Ne противовес 22 Ne. 20 Ne, очевидно, первичный, захваченный при образовании Земли. Об этом свидетельствует также повышенное содержание 20 Ne в алмазе. Возможно, этот первичный Неон имеет солнечное происхождение и принесен на Землю солнечным ветром.

7. Получение

В промышленности неон получают как побочный продукт при разделении жидкого воздуха на кислород и азот. При температуре ниже температуры испарения азота, неон и гелий остаются в газовой фазе. Для разделения неона и гелия используют то свойство неона, он, в отличие от гелия, адсорбируется на поверхности активированного угля. В общем, производство неона дорогостоящий процесс, получения других инертных газов, гелия и аргона, дешевле.

8. Свойства

8.1. Физические свойства

Неон наиболее инертный химический элемент, инертнее даже от гелия. Он имеет 10 электронов, с полностью заполнена вторая оболочкой.

Неон имеет наименьшую температурную область жидкого состояния - он 24,56 К до 27,1 К. До температуры 24,56 К неон - твердое вещество, криокристаллов. Его плотность в твердом состоянии 1,5702 г / см 3 при температуре 4 К [3]. Тройная точка неона, 24,5561 К, является одним из реперов для определения температурной шкалы.

Спектр излучения неона, показан на диаграмме справа, имеет большую плотность линий в красной области, чем объясняется красно-оранжевое свечение газа при возбуждении. Свечение неона обусловлено переходами между возбужденными состояниями. Энергия низкого возбужденного уровня неона составляет приблизительно 17 эВ и лежит в ультрафиолетовой области.

8.2. Химические свойства

Стабильных химических соединений Неон не образует. Он образует с водой соединение включения (так называемый клатрат) с составом Ne ? 6Н 2 О. Известны так называемые эксимерные молекулы Ne 2 и NеF, содержащие неон. На переходах этих молекул с метастабильного состояния в несвязанный генерируется лазерное излучение. Ион неона образует комплексы с некоторыми другими элементами (NeAg) +, (HNe) +, (HeNe) +.

9. Применение

Свечение неоновой трубки

Неон применяют для наполнения газоразрядных ламп, сигнальных ламп радиотехнической аппаратуры, индикаторных ламп, в технике низких температур. Смесь неона и гелия используют как рабочую среду в газовых лазерах. Трубки, заполненные смесью неона и азота (так называемые неоновые трубки, содержащие около 10 объемных процентов Ne), при пропускании через них электрического разряда дают красное свечение, в связи с этим они широко используются в рекламе. Жидкий неон используют в качестве охладителя в криогенных установках. Ранее неон применялся в промышленности как инертное среду, но он был вытеснен дешевле аргоном.

См.. также

Литература

• Глоссарий терминов по химии / / Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им .. Л.М.Литвиненка НАН Украины, Донецкий национальный университет - Донецк: "Вебер", 2008. - 758 с. ISBN 978-966-335-206-0

nado.znate.ru

Что такое неон? Химические и физические свойства неона, применение

Среди всех элементов химической таблицы Менделеева интересными свойствами обладает такая группа, как инертные газы. К ним относится аргон, неон, гелий и некоторые другие вещества. Что такое неон, и где в современном мире этот газ нашел широкое применение?

История открытия неона

Таблица Менделеева не была сразу заполнена всеми химическими элементами, поэтому в некоторых группах и периодах оставались пробелы. Так, ученые-химики предсказывали открытие новых веществ, что и произошло с неоном. Первым ученым, который задумался о существовании неона, стал химик Рамзай Рэлей. На то время были открыты два ближайших инертных газа: аргон и гелий, однако промежуточная ячейка в таблице была пуста. Ученый предположил, что новый элемент будет обладать атомной массой 20 и плотностью по водороду 10, однако, что такое неон в природе, не было известно.

Каким образом Рамзай смог выделить неон и доказать его существование? В его эксперименте использовался обычный атмосферный воздух, который сначала сжижали, а потом медленно испаряли. Полученные, таким образом, газообразные фракции изучали в разрядной трубке, что давало возможность увидеть линии спектра веществ. По этим линиям и нашли новый элемент.

Во вселенной шестым по счету наиболее распространенным элементом является неон. Значение слова с греческого переводится как «новый». Изначально сын Рамзая Вилли предложил назвать новый элемент новум, что также означало «новый», однако отец решил немного поменять это слово на неон, что, по его мнению, звучало лучше.

Свойства неона

Этот инертный газ находится в таблице Менделеева между аргоном и гелием, что придает ему промежуточные свойства этих веществ. Неон имеет два энергетических уровня, на которых располагаются 2 и 8 электронов. Эта особенность напрямую влияет на реакционную способность газа, т.к. он не образует соединений с другими элементами.

Что такое неон с точки зрения химии? Это легкий газ, который сжижается при температуре -245,98 °С, а планка кипения находится на отметке 2,6 °С. Растворимость газа в воде очень мала, однако адсорбция неона на активированном угле позволяет отделять чистый газ от его примесей.

Что такое неон с точки зрения физики? Это газ, который под воздействием тока разделяется на яркие красные и оранжевые спектры. Свет неона, который он излучает при этом, очень устойчивый и яркий. Физика этого явления заключается в ударении электронов об атомы неона, что заставляет последних выделять фотоны света.

Где находится неон

Во вселенной неон стоит на 6 месте по распространенности после гелия, водорода и ряда других элементов. Этот инертный газ занимает относительно большие объемы звезд и красных планет. При исследовании Плутона было выдвинуто предположение, что его атмосфера полностью состоит из неона, и в нижних слоях этот газ сжижается из-за критически низких температур на этой планете.

Что касается Земли, то неона больше всего содержится в атмосфере (0,00182%) и совсем немного в земной коре. Предполагают, что неспособность инертных газов связываться с другими элементами и образовывать минералы была основной причиной, по которой эти вещества на Земле остались в малом количестве.

Использование неона

Сейчас в производстве очень вырос спрос на неон, что означает его постоянную нехватку. Это связано с тем, что выделение чистого инертного газа занимает достаточно много времени, а его содержание в воздухе очень низкое.

Неон используется в промышленности как хладагент в криогенной технике. При температурах жидкого неона хранят ракетное топливо, замораживают животные и растительные ткани, химические вещества. В неоновых кристаллах создаются оптимальные условия для протекания очень сложных реакций, которые не терпят действие тепла (синтез Н2О2, фторидов кислорода и т.д.).

В некоторых лампах и светильниках также используется неон. Значение этого газа как источника света очень велико, т.к. его свечение видно на большие расстояния. Неоновые лампы используются для установки на маяк, аэродромные полосы, высотные башни. Некоторые текстовые рекламы подсвечиваются лампами на основе неона.

В таких светильниках неон не находится в чистом виде. Он всегда смешивается в нужных пропорциях с аргоном, что придает свету оранжевый цвет. Однако это никак не ухудшает свойства хорошей видимости, т.к. такие лампы заметны при любых неблагоприятных погодных условиях и на больших расстояниях.

fb.ru

Неон, свойства неона | Формулы и расчеты онлайн

Все неоновые вывески сделаны из стеклянных трубок наполненных инертным газом — неон.

Трансформатор высокого напряжения заставляет протекать электрический ток через трубку, создавая характерное свечение.

Неон, Вступление
Символ	Ne
Латинское название	Neon
Тип вещества	простой химический элемент
Первооткрыватель	У. Рамзай, М. Траверс
Год открытия	1898
Основные параметры неона по таблице Менделеева
Атомный номер Z	10
Атомная масса	20.1797
Группа	18
Период	2
Принадлежность к группе	инертные благородные газы
Механические свойства неона
Плотность газообразных веществ (при 0°C и 760мм.рт.ст)	0.900 (Килограмм / Метр3)
Скорость звука	936 (Метр / Секунда)
Термодинамические свойства неона
Агрегатное состояние при нормальных условиях	газ
Точка плавления по Кельвину	24.56 (Кельвин)
Точка плавления по Цельсию	-248.59 (°C)
Точка кипения по Кельвину	27.07 (Кельвин)
Точка кипения по Цельсию	-246.08 (°C)
Газовая постоянная	412 (Джоуль / (Килограмм · Кельвин))
Коэффициент объемного расширения газов в интервале температур (0..100°C) при давлении 101.3 кПа	3.661 · 10 − 3 (1 / Кельвин)
Магнитные свойства неона
Тип магнитной проницаемости	диамагнетик
Свойства атома неона
Конфигурация электронного облака	1s22s22p6
Радиус атома	38 · 10 − 12 (Метр)
Число протонов p	10
Число нейтронов n	10
Число электронов e	10
Массовое число A	20
Атомная структура неона
Химические свойства неона
Валентность	0
Распространенность неона
Вселенная состоит из неона на	0.13%
Солнце состоит из неона на	0.1%
Мировой океан состоит из неона на	1.2×10-8%
Вселенная
Вселенная состоит из неона на	0.13%

www.fxyz.ru

Неон — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Нео́н (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.

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, 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!».

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 крупномаштабном разделении жидкого воздуха на кислород и азот.

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.

Неон применяют для наполнения газоразрядных трубок, сигнальных ламп радиотехнической аппаратуры, индикаторных ламп, в технике низких температур. Смесь неона и гелия используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах . Трубки, заполненные смесью неона и азота (так называемые неоновые трубки, содержащие около 10 объемных % неона), при пропускании через них электрического разряда испускают красное свечение и широко используются в рекламе.

• Бердоносов С. С. Инертные газы вчера и сегодня. М., Просвещение. 1966.112 с.
• Фастовский В. Г. Ровинский А. Е. Петровский Ю. В. Инертные газы. М., 1972.

megabook.ru

Неон — Циклопедия

Неон

Химический элемент

Инертный газ без цвета, вкуса и запаха

Символ, номер

Ne, 10

Атомная масса

20,1797 а.е.м.

Электронная конфигурация

[He] 2s2 2p6

Степени окисления

0

Плотность

0,0009002 г/см³ (при 0 °C)

Температура плавления

24,55 K

Температура кипения

27,1 K

Структура кристаллической решетки

кубическая гранецентрированная

Теплопроводность

(300 K) (0,0493) Вт/(м·К)

Химия 11. Газ неон — Академия занимательных наук

Неон — химический элемент, имеющий № 10 в Периодической системе элементов, инертный газ.

[править] Общая характеристика

Плотность газа неона 0,9 г/л. Температура кипения tкип = —246,08 °C. Среднее содержание неона в земной коре 5 · 10−7 % по массе. Основное количество неона сосредоточено в атмосфере. Газ применяется для изготовления газосветных электроламп, а также в криотехнике.

Неон открыли в 1898 году английские ученые Уильям Рамзай и Моррис Трэверс при спектральном исследовании медленно испаряющихся остатков жидкого воздуха (то есть при его фракционной перегонке).

В 1910 году французский инженер Жорж Клод сделал газоразрядную лампу, наполненную неоном. В 1912 году его сотрудник начал продавать неоновые трубки для рекламы.

Неон послужил фундаментальным исследованиям. В 1913 Джозеф Джон Томсон, используя прообраз масс-спектрограф, пропускал через камеру, наполненную неоном, катодные лучи, то есть электронный пучок. На фотографической пластинке отразились две разные серии линий, что свидетельствовало о присутствии в газе атомов разной массы. Эксперимент, непонятный в то время, был открытием изотопов.

[править] Происхождение названия

Название происходит от греч. νέος — новый и свидетельствует о радости исследователей, обнаруживших в воздухе, кроме аргона, другие инертные газы. Существует легенда, по которой название новому элементу дал двенадцатилетний сын Рамзая: увидев необычное ярко-красное излучение вещества в трубке для проведения спектрального анализа, он радостно закричал: «Новый! Новый!».

[править] Неон 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 масштабах Вселенной неон — пятый по распространенности элемент после водорода, гелия, кислорода и углерода. На Земле его относительно мало, что объясняется его легкостью и химической инертностью — земное притяжение не может его удержать. Если во Вселенной доля неона составляет 1/750 по массе, то даже в верхних слоях атмосферы Юпитера она уменьшена до 1/6000[1], а на Земле в 1/83000.

Неон образуется в звездах вследствие альфа-процесса, при котором альфа-частица поглощается ядром атома кислорода с излучением гамма-кванта.

• [math]^{16} _8 \text {O} + ^4_2 \text {He} = ^{20} _{10} \text {Ne} + \gamma[/math].

Этот процесс требует температуры более 100 млн градусов и массы звезды более трех солнечных.

Неон имеет много изотопов, среди которых три стабильны: 20Ne (90,48 %), 21Ne (0,27 %) и 22Ne (9,25 %). Изотопы 21Ne и 22Ne возникают при ядерных реакциях, возможных в земных условиях, тогда как 20Ne образуется в звездах. Изотопическое содержание неона в различных породах несколько разное, и причина этого интенсивно дискутируется.[2]21Ne и 22Ne образуются при эмиссии нейтронов, а также альфа-распаде 24Mg и 25Mg.

С другой стороны, неон магматического происхождения, присутствует в вулканических газах как изотоп 20Ne, а также нуклеогенным 21Ne в противовес 22Ne. 20Ne, который очевидно, первичный, захваченный при образовании Земли. Об этом свидетельствует также повышенное содержание 20Ne в алмазе. Возможно, этот первичный неон имеет солнечное происхождение и принесен на Землю солнечным ветром.

В промышленности неон получают как побочный продукт при разделении жидкого воздуха на кислород и азот. При температуре ниже температуры испарения азота, неон и гелий остаются в газовой фазе.

[править] Физические свойства

Неон имеет наименьшую температурную область жидкого состояния — от 24,56 К до 27,1 К. При температуре 24,56 К неон — твердое вещество, криокристалл. Его плотность в твердом состоянии 1,5702 г/см3 при температуре 4 К.[3]Тройная точка неона, 24,5561 К, является одним из реперов для определения температурной шкалы.

Спектр излучения неона имеет большую плотность линий в красной области, чем объясняется красно-оранжевое свечение газа при возбуждении. Свечение неона обусловлено переходами между возбужденными состояниями. Энергия низкого возбужденного уровня неона составляет примерно 17 эВ и лежит в ультрафиолетовой области.

[править] Химические свойства

Стабильных химических соединений неон не образует. Он образует с водой соединение включения (так называемый клатрат) с составом Ne·6Н2О. Известны так называемые эксимерные молекулы Ne2 и NeF, содержащие неон. При переходе этих молекул с метастабильного состояния в несвязанное генерируется лазерное излучение.

Неон применяют для наполнения газоразрядных ламп, сигнальных ламп радиотехнической аппаратуры, индикаторных ламп, в технике низких температур. Смесь неона и гелия используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах. Трубки, заполненные смесью неона и азота (так называемые неоновые трубки, содержащие около 10 объемных процентов Ne), при пропускании через них электрического разряда дают красное свечение, в связи с этим они широко используются в рекламе. Жидкий неон используют в качестве охладителя в криогенных установках. Ранее неон применялся в промышленности как инертная среда, но он был вытеснен более дешевым аргоном.

1. ↑ Morse, David (1996-01-26). «Galileo Probe Science Result». Galileo Project.
2. ↑ Dickin, Alan P (2005). «Neon». Radiogenic isotope geology. с. 303
3. ↑ Криокристалы. Под редакцией Б. И. Веркина и А. Ф. Прихотько. К.: Научная мысль, 1983.

• Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
• Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3

cyclowiki.org

---

• 
  Условное обозначение реле давления на схеме
• 
  Маркировка аварийного освещения
• 
  Обозначение на схеме лампа
• 
  Сравните достоинства и недостатки различных способов получения энергии
• 
  Амперметр переменного тока своими руками
• 
  Грщ щиты
• 
  Бесперебойник для котла бастион
• 
  Инверторы сварочные форсаж
• 
  Сколько стоит поменять батареи в квартире в москве
• 
  Устройство клапана соленоидного
• 
  Маркировка кабеля расшифровка