Kemijske lastnosti neona. Kaj je neon? Značilnosti kemijskega elementa in njegove lastnosti kot preproste snovi

Med vsemi elementi kemična tabela Mendelejev zanimive lastnosti ima tako skupino kot inertni plini. Sem spadajo argon, neon, helij in nekatere druge snovi. Kaj je neon in kje sodobni svet našel ta plin široka uporaba?

Zgodovina odkritja neona

Periodni sistem ni bil takoj zapolnjen z vsemi kemičnimi elementi, zato so bile v nekaterih skupinah in obdobjih vrzeli. Tako so kemiki napovedali odkritje novih snovi, kar se je zgodilo z neonom. Prvi znanstvenik, ki je pomislil na obstoj neona, je bil kemik Ramsay Rayleigh. Takrat sta bila odkrita dva najbližja inertna plina: argon in helij, vendar je bila vmesna celica v tabeli prazna. Znanstvenik je to predlagal nov element bo imel atomsko maso 20 in gostoto vodika 10, kaj pa je neon v naravi, ni bilo znano.

Kako je Ramsayu uspelo izolirati neon in dokazati njegov obstoj? Njegov poskus je uporabil navadnega, ki je bil najprej utekočinjen in nato počasi izparel. Tako dobljene plinaste frakcije smo proučevali v razelektritveni cevi, ki je omogočala videnje spektralnih linij snovi. V tej smeri so našli nov element.

V vesolju je šesti najpogostejši element neon. Pomen besede iz grščine je preveden kot "novo". Sprva je Ramsayjev sin Willie predlagal, da bi novi element poimenovali novum, kar je tudi pomenilo "nov", vendar se je njegov oče odločil, da besedo nekoliko spremeni v neon, kar je po njegovem mnenju zvenelo bolje.

Lastnosti neona

Ta inertni plin se nahaja v periodnem sistemu med argonom in helijem, kar mu daje vmesne lastnosti teh snovi. Neon ima dva ravni energije, na katerem se nahajata 2 in 8 elektronov. Ta funkcija neposredno vpliva reaktivnost plina, ker ne tvori spojin z drugimi elementi.

Kaj je neon s kemijskega vidika? Je lahek plin, ki se utekočini pri temperaturi -245,98 °C, vrelišče pa je pri 2,6 °C. Topnost plina v vodi je zelo nizka, vendar adsorpcija neona na aktivnem oglju omogoča ločevanje čistega plina od njegovih nečistoč.

Kaj je neon z vidika fizike? To je plin, ki se pod vplivom toka razdeli na svetlo rdeče in oranžne spektre. Neonska svetloba, ki jo oddaja, je zelo stabilna in svetla. Fizika tega pojava vključuje elektrone, ki udarijo v atome neona, zaradi česar ti sproščajo fotone svetlobe.

Kje je neon

V vesolju je neon šesti najpogostejši element za helijem, vodikom in številnimi drugimi elementi. Ta inertni plin zaseda relativno velike količine zvezd in rdečih planetov. Pri proučevanju Plutona je bilo predlagano, da je njegova atmosfera v celoti sestavljena iz neona, v nižjih plasteh pa je ta plin utekočinjen zaradi kritičnih nizke temperature na tem planetu.

Kar zadeva Zemljo, je neon največ v ozračju (0,00182 %) in zelo malo zemeljska skorja. Menijo, da je bila nezmožnost žlahtnih plinov, da se vežejo z drugimi elementi in tvorijo minerale, glavni razlog, da so te snovi ostale v majhnih količinah na Zemlji.

Uporaba neona

V današnjem času se je povpraševanje po neonu v proizvodnji močno povečalo, kar pomeni njegovo nenehno pomanjkanje. To je posledica dejstva, da sproščanje čistega inertnega plina traja precej dolgo, njegova vsebnost v zraku pa je zelo nizka.

Neon se uporablja v industriji kot hladilno sredstvo v kriogeno tehnologijo. Hraniti pri temperaturah tekočega neona pogonsko gorivoživalska in rastlinska tkiva so zamrznjena, kemikalije. Neonski kristali ustvarjajo optimalni pogoji za nastanek zelo zapletenih reakcij, ki ne prenašajo toplote (sinteza H2O2, kisikovih fluoridov itd.).

Nekatere svetilke in napeljave uporabljajo tudi neon. Pomen tega plina kot vira svetlobe je zelo velik, saj njen sijaj je viden na dolge razdalje. uporablja se za namestitev na svetilnike, letališke trakove, visoke stolpe. Nekateri besedilni oglasi so osvetljeni z neonskimi žarnicami.

V takih svetilkah neon ni prisoten čista oblika. Vedno je zmešan v pravem razmerju z argonom, ki daje svetlobo oranžna. Vendar to nikakor ne poslabša lastnosti dobre vidljivosti, saj takšne svetilke so opazne v vseh neugodnih pogojih vremenske razmere in na dolge razdalje.

OPREDELITEV

Neon- deseti element periodnega sistema. Oznaka - Ne iz latinskega "neon". Umeščen v drugo obdobje, skupina VIIIA. Spada v skupino inertnih (žlahtnih) plinov. Jedrski naboj je 10.

Neon je brezbarven plin, ki ga je težko utekočiniti. Vsebnost neona v zraku je 0,0015 % (vol.). Je praktično netopen v vodi in slabo topen v etanolu. Tvori klatrat sestave 8Ne×46H 2 O. Kemično inerten, ne reagira z vsemi drugimi snovmi (enostavnimi in kompleksnimi).

Atomska in molekulska masa neona

Relativna molekulska masa M r je molska masa molekule, deljena z 1/12 molska masa atom ogljika-12 (12 C). To je brezdimenzijska količina.

Sorodnik atomska masa A r je molska masa atoma snovi, deljena z 1/12 molske mase atoma ogljika-12 (12 C).

Ker neon v prostem stanju obstaja v obliki enoatomskih molekul Ne, so vrednosti njegovih atomskih in molekulska masa tekma. Enaka sta 20,1797.

Neonski izotopi

Neon lahko najdemo v obliki treh izotopov 20 Ne (90,48 %), 21 Ne (0,27 %) in 22 Ne (9,25 %). Njihova masna števila so 20, 21 oziroma 22. Jedro atoma izotopa neona 20 Ne vsebuje deset protonov in deset nevtronov, izotopa 21 Ne in 22 Ne pa vsebujeta enako število protonov, enajst oziroma dvanajst nevtronov.

Obstaja tudi šestnajst nestabilnih izotopov neona.

Neonski ioni

Tako kot helij, z močnim vzbujanjem atomov, neon tvori molekularne ione tipa Ne 2 +:

σ s 2 σ s * σ z 2 π 4 x,y π *4 x,y σ z *1 .

Molekula in atom neona

V prostem stanju obstaja neon v obliki enoatomskih molekul Ne.

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

/mol)

Neon- element glavne podskupine osme skupine, drugo obdobje periodni sistem kemijski elementi D. I. Mendelejeva z atomsko številko 10. Označeni s simbolom Ne (Neon). Peti najpogostejši element v vesolju (za vodikom, helijem, kisikom in ogljikom). Enostavna snov neon (številka CAS: 7440-01-9) je inerten enoatomni plin brez barve, okusa in vonja.

Neon sta junija 1898 odkrila škotski kemik William Ramsay in angleški kemik Maurice Travers. Ta inertni plin so izolirali z "izključitvijo", potem ko so bili kisik, dušik in vse težje komponente zraka utekočinjeni. Element je dobil preprosto ime "neon", kar v grščini pomeni "novo". Decembra 1910 francoski izumitelj Georges Claude je naredil plinsko sijalko, napolnjeno z neonom.

Izvor imena

Ime izhaja iz grščine. νέος - novo.

Obstaja legenda, po kateri je ime elementu dal Ramsayjev trinajstletni sin Willie, ki je očeta vprašal, kako bo poimenoval novi plin, in rekel, da bi mu rad dal ime. novum(lat. - novo). Njegovemu očetu je bila ideja všeč, vendar je menil, da naslov neon, ki izhaja iz grškega sinonima, bo zvenelo bolje.

Širjenje

V svetovni snovi je neon porazdeljen neenakomerno, vendar je na splošno glede na številčnost v vesolju na petem mestu med vsemi elementi - približno 0,13% mase. Najvišja koncentracija neon opazimo na Soncu in drugih vročih zvezdah, v plinastih meglicah, v atmosferi zunanji planeti sončni sistem- Jupiter, Saturn, Uran, Neptun. V atmosferi mnogih zvezd je neon na tretjem mestu za vodikom in helijem.

Zemljina skorja

Od vseh elementov drugega obdobja neon- najmanjša populacija na Zemlji. Znotraj osme skupine neon Po vsebnosti v zemeljski skorji je na tretjem mestu - za argonom in helijem. Plinske meglice in nekatere zvezde vsebujejo velikokrat več neona, kot ga najdemo na Zemlji.

Na Zemlji je največja koncentracija neona opažena v ozračju - 1,82 10 -3% prostornine, njegove skupne zaloge pa so ocenjene na 7,8 10 14 m³. 1 m³ zraka vsebuje približno 18,2 cm³ neona (za primerjavo: enaka prostornina zraka vsebuje le 5,2 cm³ helija). Povprečna vsebnost neona v zemeljski skorji je nizka - 7·10−9% mase. Skupno je na našem planetu približno 6,6 10 10 ton neona. Magmatske kamnine vsebujejo približno 10 9 ton tega elementa. Ko kamnine razpadejo, plin uide v ozračje. V manjši meri je ozračje preskrbljeno z neonom in naravnimi vodami.

Razlog za neonsko revščino našega planeta znanstveniki vidijo v tem, da je Zemlja nekoč izgubila primarno atmosfero, ki je s seboj odnesla glavnino inertnih plinov, ki se niso mogli, tako kot kisik in drugi plini, kemično povezati z drugimi elementi v minerale in s tem pridobijo oporo na planetu.

Opredelitev

Neon določamo kvalitativno z emisijskimi spektri (karakteristični črti 585,25 nm in 540,05 nm), kvantitativno z masno spektrometrično in kromatografsko analizno metodo.

Fizikalne lastnosti

• Žlahtni plini so brezbarvni enoatomski plini brez barve ali vonja.
• Inertni plini imajo višjo električno prevodnost v primerjavi z drugimi plini in ob prehodu toka skozenj močno svetijo, zlasti neon z ognjeno rdečo svetlobo, saj njegove najsvetlejše črte ležijo v rdečem delu spektra.

Emisijski spekter neona (od leve proti desni: ultravijolične do infrardeče črte, prikazane v beli barvi)

• Nasičenost atomskih molekul inertnih plinov se odraža tudi v dejstvu, da imajo inertni plini nižje utekočinjenje in zmrzišče kot drugi plini z enako molekulsko maso.

Kemijske lastnosti

Vsi žlahtni plini imajo popolno elektronsko ovojnico, zato so kemično inertni. Kemična inertnost neon je izjemen, v tem se mu lahko kosa le helij. Doslej ni bila pridobljena niti ena valenčna spojina. Tudi tako imenovane klatratne spojine neona z vodo (Ne 6H 2 O), hidrokinonom in drugimi snovmi (splošno poznane so podobne spojine težkih žlahtnih plinov - radona, ksenona, kriptona in celo argona) je zelo težko pridobiti in ohraniti. .

Izvor prevladujočega svetlobnega nuklida na Zemlji, 20 Ne, še ni ugotovljen.

Menijo, da v vesolje neon je prav tako pretežno zastopan s svetlobnim nuklidom 20 Ne. V meteoritih najdemo veliko 21 Ne in 22 Ne, vendar ti nuklidi domnevno nastajajo v samih meteoritih pod vplivom kozmični žarki med svojim potovanjem po vesolju.

Poleg treh stabilnih neonskih nuklidov obstaja še šestnajst nestabilnih.

potrdilo o prejemu

Neon pridobljen skupaj s helijem kot stranski produkt v procesu utekočinjenja in ločevanja zraka. Ločevanje helija in neon ki se izvajajo zaradi adsorpcije in kondenzacije. Metoda adsorpcije temelji na sposobnosti neon za razliko od helija se adsorbira (vsebnost Ne + He do 70%); stopnja ekstrakcije mešanice plinov je 0,5-0,6. Končno čiščenje iz N2 in ločevanje Ne in He lahko izvedemo bodisi s selektivno adsorpcijo pri temperaturi tekočega N2 bodisi s kondenzacijskimi metodami - z uporabo tekočega N2 oz. Prej se je neon uporabljal v industriji kot inertni medij, vendar ga je nadomestil cenejši argon.

Simbol elementa iz neonskih cevi

Neon se uporablja za polnjenje plinskih sijalk, signalnih sijalk v radijski opremi, fotocelic in usmernikov.

Kot se uporablja mešanica neona in helija delovno okolje v plinskih laserjih (helij-neonski laser).

Cevi, napolnjene z mešanico neona in dušika, oddajajo rdeče-oranžen sijaj, ko skoznje vodi električna razelektritev, zato se pogosto uporabljajo v oglaševanju.

Neonske sijalke se uporabljajo za signalizacijo na svetilnikih in letališčih, saj se njihova rdeča barva zelo malo razprši v megli.

Biološka vloga

Neon nima nobene biološke vloge.

Fiziološko delovanje

Inertni plini imajo fiziološki učinek, kar se kaže v njihovih narkotičnih učinkih na telo. Narkotični učinek neona (kot tudi helija) pri normalnem tlaku v poskusih ni zabeležen, medtem ko se pri povečanem tlaku simptomi "živčnega sindroma" pojavijo prej visok pritisk«(NSVD).

V zvezi s tem poleg helija neon kot del mešanice neon-helij uporabljajo za dihanje oceanavti, potapljači in ljudje, ki delajo v visok krvni tlak da bi se izognili plinski emboliji in dušikovi narkozi. Prednost mešanice je, da manj hladi telo, saj je toplotna prevodnost neona manjša od helija.

Lahek neonsko-helijev zrak lajša tudi stanje bolnikov z dihalnimi motnjami.

"Neonske luči" upravičijo svoje ime le, če svetijo rdeče. Za pridobivanje drugih barv se uporabljata živo srebro in fosfor v določenih razmerjih ali drugi žlahtni plini.

Neon, Neon, Ne (10)
Kemični element neon sta odkrila Ramsay in Travers leta 1898, nekaj dni po odkritju kriptona. Znanstveniki so vzorčili prve mehurčke plina, ki nastanejo z izparevanjem tekočega argona, in ugotovili, da spekter tega plina kaže na prisotnost novega elementa. Ramsay govori o izbiri imena za ta element: "Ko smo prvič pogledali njegov spekter, je bil tam moj 12-letni sin."

Oče, je rekel, kako se temu reče lep plin?
"Ni še odločeno," sem odgovoril.
Je nov? - je radovedno vprašal sin.
Na novo odkrito- sem ugovarjal.
V tem primeru, zakaj ga ne bi poklicali Novum, oče?
To ni primerno, ker novum ne grška beseda- sem odgovoril.

Imenovali ga bomo neon, kar v grščini pomeni nov, po čemer je plin tudi dobil ime.

Kemični element neon je zelo razširjen v vesolju, na Zemlji pa velja za precej redkega. Vendar so se ga naučili pridobivati ​​brez obiskov vesolja in zdaj se uporablja v industriji, za izdelavo radijske in fotografske opreme, pa tudi za globokomorska potapljenja. Kaj je neon? Kakšne lastnosti in značilnosti ima? O tem bomo govorili.

Kaj je neon?

IN periodni sistem Mendelejeva se ta element nahaja v osmi skupini na številki deset. Označena je s simbolom Ne. Kot preprosta snov je enoatomski plin brez vonja, barve in okusa.

Obstaja v obliki treh izotopov 20 Ne, 21 Ne in 22 Ne, ki so v naravi stabilni. Najpogostejši nuklid je 20 Ne. V atmosferi našega planeta je njegova razširjenost skoraj 90-odstotna, medtem ko je za izotop 22 Ne 9,25 %, za izotop 21 Ne pa le 0,27 %. Zadnja dva izotopa nastaneta predvsem zaradi kozmično sevanje, ki vpliva na jedra natrija, silicija, aluminija in drugih elementov. Zato so na Zemlji največkrat prisotni v zraku in ne v vodi ali zemeljski skorji. Vir nastanka Neon-20 na našem planetu še ni znan. Poleg teh izotopov je znano, da je izoliranih približno 16 nestabilnih nuklidov z razpadno dobo od 9 zeptosekund do 3,38 minute.

Zgodovina odkritja

Kaj je neon, je postalo znano šele v konec XIX stoletja. Pred tem je znanost odkrila le dva inertna plina - argon in helij, ki sta zasedala prvo in tretjo periodo periodnega sistema. Hkrati je mesto drugega obdobja ostalo prazno, zato so raziskovalci predvidevali obstoj v naravi vsaj še ene podobne snovi. Leta 1997 mu je škotski kemik Ramsay celo posvetil poročilo, ki se je imenovalo Neodkriti plin. In naslednje leto je imel srečo, da je odkril manjkajoči element.

Da bi ga našel, je znanstvenik analiziral helij in aragon, preučeval sestavo mineralov, a uspeh je prišel, ko se je obrnil na zrak. Plinsko zmes je utekočinil in počasi uparil, nato pa jo delno spustil skozi posebno izpustno cev z električni udar. Neodkrita snov naj bi imela lastnosti blizu heliju, zato je Ramsay upal, da jo bo našel v najlažji frakciji, ki bo prva izhlapela.

In tako se je zgodilo. Med interakcijo z elektroni v cevi je prvi delček zraka začel sijati in poleg spektra helija in argona je znanstvenik videl druge črte. Postali so potrditev obstoja prej neznanega plina. Odprt element Ramsay je dal grško ime "neon", kar pomeni "nov".

Lastnosti

Kaj je neon, je najbolje oceniti glede na njegovo fizično in kemijske lastnosti. Ta plin je eden najlažjih. Njegova gostota je 0,0089999 g/cm³. Vre pri temperaturi –246,05 °C in se tali pri –248,6 °C.

Neon praktično ne reagira z drugimi snovmi. Težko oddaja ali pridobiva elektrone, zato ga uvrščamo med žlahtne pline. Po inertnosti se z njim lahko primerja le helij. Doslej ni bilo mogoče dobiti ene same valenčne spojine. Je rahlo topen v vodi, vendar se dobro adsorbira aktivno oglje.

Tako kot drugi žlahtni plini ima dobro električno prevodnost. Če skoznjo spustiš tok visoka napetost- začelo se bo svetiti. V plinskem spektru je približno 900 črt različne barve, najsvetlejši pa sta rdeča in oranžna. Ta lastnost neona je našla široko uporabo na področju zunanje oglaševanje. Dvanajst let po odprtju so se na ulicah začeli pojavljati rdeči svetleči napisi z imeni trgovin in kavarn. Prvi patent zanje je izdal Claude Neon Lights Inc.

Razširjenost v naravi

Neon ali Ne lahko imenujemo nezemeljski plin, ker v vesolje in na drugih astronomskih objektih ga je veliko več kot na našem planetu. Še posebej veliko ga je v atmosferi Urana, Neptuna, Saturna, Jupitra, v meglicah in zelo vročih zvezdah. Poleg tega se nahaja v meteoritih in drugih kozmična telesa.

V celotnem vesolju je plin na petem mestu po številčnosti, za vodikom, helijem, kisikom in ogljikom. Njegova vsebnost je približno 0,13 mas.

Na Zemlji velja za redek element. V zemeljski skorji ga je približno 7·10−9%, približno 2·10−8% v oceanskih vodah in slanih rezervoarjih. Največja koncentracija tega kemični element opazili v atmosferi planeta, kjer je njegova vsebnost 1,82·10−3 vol.

Kako ga dobiš?

Zaradi majhne razširjenosti neona v skale in voda, njen glavni vir je atmosferski zrak. Iz njega se z močnim hlajenjem pridobiva plin. Pri temperaturi tekoči dušik neon kristalizira in se zlahka loči od helija, ki ostane v plinasto stanje.

Pridobiva se tudi kot stranski produkt pri pridobivanju dušika in kisika iz zraka. V tem primeru se za ločevanje plina uporablja adsorpcija z aktivnim ogljem. Za določitev neona se običajno uporablja spektralno sevanje ali kromatografsko analizo.

Področja uporabe

Kemični element neon se še vedno uporablja v napisih in reklamnih transparentih, poleg tega pa ga mešajo z drugimi snovmi za ustvarjanje različnih barv. Skupaj s helijem se uporablja pri izdelavi laserjev in neodvisno - za proizvodnjo fotografske opreme.

Tekoči neon ima boljšo toplotno kapaciteto kot helij in je veliko cenejši. Skupaj z vodikom se uporablja kot hladilno sredstvo za različne hladilne enote. Kriogene komore na osnovi teh plinov so v medicini potrebne za zamrzovanje živih tkiv. Mešanica neona in helija se uporablja za lajšanje stanja bolnikov s težavami pri dihanju, v ta namen se razdeli v prostore, ki so napolnjeni z zrakom brez dušika.

Neon(lat. Neonum), Ne, kemični element VIII skupine periodnega sistema Mendelejeva, spada med inertne pline, atomsko število 10, atomska masa 20,179. Na Zemlji je prisoten predvsem v atmosferi, v kateri je vsebnost neona ocenjena na 7,1·10 11 ton. V 1 m 3 zraka je približno 16 cm 3 neona. Atmosferski neon je sestavljen iz mešanice treh stabilnih izotopov: 20 Ne, 21 Ne in 22 Ne; Prevladuje 20 Ne (90,92%). Neon sta leta 1898 odkrila angleška znanstvenika W. Ramsay in M. Travers med preučevanjem zelo hlapljive frakcije tekočega zraka; Ime izhaja iz grškega neos - nov.

pri normalne razmere Neon je plin brez barve in vonja. Pri 0 °C in 760 mm Hg. Art. (101 kn/m2) gostota Neona 0,900 g/l, tališče -248,6 °C, vrelišče (pri 101 kn/m2) -245,9 °C, topnost v vodi 10,4 ml/l; kristalna mreža trdna neonska kubična; parameter enotske celice a je 4,52 Å pri -253 °C. Molekula neona je enoatomska. Zunanji elektronska lupina Atom neona vsebuje 8 elektronov in je zelo stabilen; kemične spojine Neon še ni bil sintetiziran.

Neon se pridobiva z ločevanjem zraka. Uporaba neona je povezana predvsem z elektroindustrijo. Svetilke, napolnjene z neonom, ki dajejo rdeč sij, se uporabljajo v pristaniščih, na letališčih itd. Tekoči neon se začne uporabljati za doseganje nizkih temperatur.