Menjadi neon. Apa itu neon? Ciri-ciri suatu unsur kimia dan sifat-sifatnya sebagai zat sederhana

Neon(lat. Neonum), Ne, unsur kimia kelompok VIII tabel periodik Mendeleev, termasuk gas inert, nomor atom 10, massa atom 20,179. Di Bumi, ia terdapat terutama di atmosfer, kandungan Neon di dalamnya diperkirakan mencapai 7,1·10 11 ton. Terdapat sekitar 16 cm 3 Neon dalam 1 m 3 udara. Neon Atmosfer terdiri dari campuran tiga isotop stabil: 20 Ne, 21 Ne dan 22 Ne; 20 Ne mendominasi (90,92%). Neon ditemukan pada tahun 1898 oleh ilmuwan Inggris W. Ramsay dan M. Travers saat mempelajari fraksi yang sangat fluktuatif udara cair; Namanya berasal dari bahasa Yunani neos - baru.

Pada kondisi normal Neon adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Pada 0°C dan 760 mm Hg. Seni. (101 kn/m2) massa jenis Neon 0,900 g/l, titik leleh -248,6 °C, titik didih (pada 101 kn/m2) -245,9 °C, kelarutan dalam air 10,4 ml/l; kisi kristal Neon padat berbentuk kubik; parameter sebuah sel satuan sama dengan 4,52 Å pada -253 °C. Molekul Neon bersifat monoatomik. Kulit elektron terluar atom Neon mengandung 8 elektron dan sangat stabil; senyawa kimia Neon belum disintesis.

Neon diperoleh dengan memisahkan udara. Penggunaan Neon terutama dikaitkan dengan industri kelistrikan. Lampu berisi Neon yang memancarkan cahaya merah digunakan di pelabuhan, lapangan terbang, dll. Neon Cair mulai digunakan untuk memperoleh suhu rendah.

Sejarah penemuan:

Pada tahun 1897, W. Ramsay, dengan menggunakan “metode guru kami Mendeleev,” meramalkan keberadaan gas sederhana dengan konstanta antara He dan Ar. Setahun kemudian, W. Ramsay dan M. Travers, meneliti spektrum fraksi udara cair yang menguap perlahan, dalam spektrum fraksi dengan titik didih paling ringan dan paling rendah, bersama dengan garis terkenal nitrogen, helium dan argon, ditemukan garis merah dan oranye milik unsur baru tersebut.
Namanya berasal dari bahasa Yunani "neos" - baru. Ada sebuah legenda yang menyatakan bahwa nama unsur baru tersebut diberikan oleh putra Ramsay yang berusia dua belas tahun: setelah melihat radiasi merah terang yang tidak biasa yang dipancarkan oleh zat tersebut dalam tabung penghantar. analisis spektral, dia berseru: “Baru!”

Menemukan di alam dan memperoleh:

Neon adalah unsur paling melimpah kelima di Alam Semesta; di atmosfer Matahari dan banyak bintang lainnya, neon menempati urutan ketiga setelah hidrogen dan helium. Neon alam terdiri dari tiga nuklida stabil: 20 Ne (90,92% volume), 21 Ne (0,257%) dan 22 Ne (8,82%).
Konten neon masuk udara atmosfer adalah 1,82*10 -3% berdasarkan volume ( jumlah cadangan 7,8 10 14 m 3). 1 m 3 udara mengandung sekitar 18,2 cm 3 neon. DI DALAM kerak bumi mengandung 7·10 -9% neon, in air laut- 2·10 -8%.
Neon diproduksi sebagai produk sampingan dari pemisahan udara cair menjadi oksigen dan nitrogen dalam skala besar. Campuran “neon-helium” yang dihasilkan dipisahkan dengan beberapa cara melalui adsorpsi, kondensasi, dan rektifikasi suhu rendah. Metode adsorpsi didasarkan pada kemampuan neon, tidak seperti helium, untuk teradsorpsi karbon aktif, didinginkan dengan nitrogen cair.

Properti fisik:

Gas tidak berwarna. Titik didih neon (pada tekanan normal) adalah -245,9°C, titik leleh -248,6°C. Kepadatan di kondisi normal 1,444kg/m3. Sekitar 10 ml neon dilarutkan dalam 100 ml air pada suhu 20°C. Tidak memiliki alotropi. Ketika arus dialirkan melalui tabung pelepasan gas yang diisi neon, neon bersinar terang dengan lampu merah menyala, karena garis spektrum paling terang terletak di bagian merah.

Sifat kimia:

Kelambanan kimiawi neon sungguh luar biasa; hanya helium yang dapat bersaing dengannya. Sejauh ini, belum ada satu pun senyawa valensi yang diperoleh. Bahkan senyawa klatrat neon dengan air (Ne·6H 2 O), hidrokuinon dan zat lainnya sangat sulit diperoleh dan diawetkan.
Namun, dengan menggunakan metode spektroskopi optik dan spektrometri massa, keberadaan ion Ne + , (NeAr) + , (NeH) + , dan (HeNe) + dapat diketahui. Yang disebut molekul excimer Ne 2 dan NeF yang mengandung neon telah diketahui. Selama transisi molekul-molekul ini dari keadaan metastabil ke keadaan tidak terikat, radiasi laser dihasilkan.

Koneksi yang paling penting:

Neon klatrat, Ne 6H 2 O- beralih koneksi

Aplikasi:

Neon cair digunakan sebagai pendingin dalam instalasi kriogenik. Sebelumnya, neon digunakan dalam industri sebagai media inert, namun digantikan oleh argon yang lebih murah. Campuran neon dan helium digunakan sebagai media kerja dalam laser gas.

Neon digunakan untuk mengisi tabung pelepasan gas dan lampu indikator. Tabung berisi campuran neon dan nitrogen (disebut tabung neon, mengandung sekitar 10% volume neon), ketika melewatinya pelepasan listrik memancarkan cahaya merah dan banyak digunakan dalam periklanan. Lampu neon digunakan untuk keperluan sinyal di mercusuar dan lapangan terbang, karena warna merahnya sangat sulit disebarkan oleh kabut dan kabut. “Neon” sering kali mengacu pada tabung yang memancarkan warna berbeda, yang sebenarnya menggunakan pancaran fosfor atau gas inert lainnya.

Neon sebagai bagian dari campuran neon-helium-oksigen digunakan untuk pernapasan oleh para pelaut, penyelam, dan orang yang bekerja di tekanan darah tinggi untuk menghindari emboli gas dan narkosis nitrogen. Keuntungan neon dibandingkan helium adalah campurannya lebih sedikit mendinginkan tubuh, karena konduktivitas termal neon lebih kecil dibandingkan helium. Udara neon-helium yang ringan juga meringankan kondisi pasien yang menderita gangguan pernafasan.

Mitrikovsky L.
Universitas Negeri Tyumen, kelompok 501, 2013

Baca juga:
Sumber: Neon (elemen kimia)/Ensiklopedia Besar Cyril dan Methodius URL: http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=655520 (tanggal akses: 07/1/2013).
Neon (elemen) // Wikipedia. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Neon (tanggal akses: 07/1/2013).

Di antara semua elemen tabel kimia Mendeleev properti yang menarik memiliki kelompok seperti gas inert. Ini termasuk argon, neon, helium dan beberapa zat lainnya. Apa itu neon dan di mana letaknya dunia modern Apakah gas ini banyak digunakan?

Sejarah penemuan neon

Tabel periodik tidak serta merta terisi seluruh unsur kimia, sehingga terdapat kesenjangan pada beberapa golongan dan periode. Oleh karena itu, para ahli kimia meramalkan penemuan zat baru, seperti yang terjadi pada neon. Ilmuwan pertama yang memikirkan keberadaan neon adalah ahli kimia Ramsay Rayleigh. Pada saat itu, dua gas inert terdekat ditemukan: argon dan helium, tetapi sel perantara dalam tabel tersebut kosong. Ilmuwan menyarankan hal itu elemen baru akan memiliki massa atom 20 dan kepadatan hidrogen 10, namun neon di alam tidak diketahui.

Bagaimana Ramsay mampu mengisolasi neon dan membuktikan keberadaannya? Eksperimennya menggunakan eksperimen biasa, yang terlebih dahulu dicairkan lalu diuapkan perlahan. Fraksi gas yang diperoleh dipelajari dalam tabung pelepasan, yang memungkinkan untuk melihat garis spektral zat. Sejalan dengan itu mereka menemukan elemen baru.

Di alam semesta, unsur keenam yang paling umum adalah neon. Arti kata dari bahasa Yunani diterjemahkan sebagai "baru". Awalnya, putra Ramsay, Willie, menyarankan untuk menyebut elemen baru itu novum, yang juga berarti "baru", tetapi ayahnya memutuskan untuk mengubah kata itu sedikit menjadi neon, yang menurutnya terdengar lebih baik.

Properti neon

Gas inert ini terletak di tabel periodik antara argon dan helium, yang memberikan sifat perantara dari zat-zat ini. Neon punya dua tingkat energi, di mana 2 dan 8 elektron berada. Fitur ini berdampak langsung reaktivitas gas, karena tidak membentuk senyawa dengan unsur lain.

Apa itu neon dari sudut pandang kimia? Ini adalah gas ringan yang mencair pada suhu -245,98 °C, dan titik didihnya pada 2,6 °C. Kelarutan gas dalam air sangat rendah, namun adsorpsi neon pada karbon aktif memungkinkan pemisahan gas murni dari pengotornya.

Apa itu neon dari sudut pandang fisika? Ini adalah gas yang, di bawah pengaruh arus, terbagi menjadi spektrum merah terang dan oranye. Lampu neon yang dipancarkannya sangat stabil dan terang. Fisika dari fenomena ini melibatkan elektron yang menumbuk atom neon, menyebabkannya melepaskan foton cahaya.

Dimana neonnya

Di alam semesta, neon merupakan unsur paling melimpah ke-6 setelah helium, hidrogen, dan sejumlah unsur lainnya. Gas inert ini menempati sejumlah besar bintang dan planet merah. Saat mempelajari Pluto, diperkirakan atmosfernya seluruhnya terdiri dari neon, dan di lapisan bawahnya gas ini mencair karena suhu yang sangat rendah di planet ini.

Sedangkan di Bumi, neon paling banyak ditemukan di atmosfer (0,00182%) dan sangat sedikit di kerak bumi. Dipercaya bahwa ketidakmampuan gas mulia untuk berikatan dengan unsur lain dan membentuk mineral menjadi alasan utama mengapa zat tersebut tetap berada dalam jumlah kecil di Bumi.

Penggunaan neon

Saat ini, permintaan neon dalam produksi telah meningkat pesat, yang berarti selalu terjadi kekurangan. Hal ini disebabkan pelepasan gas inert murni membutuhkan waktu yang cukup lama, dan kandungannya di udara sangat rendah.

Neon digunakan dalam industri sebagai pendingin dalam teknologi kriogenik. Simpan pada suhu neon cair bahan bakar roket, jaringan hewan dan tumbuhan dibekukan, zat kimia. Kristal neon tercipta kondisi optimal untuk alirannya sangat reaksi kompleks, yang tidak tahan terhadap panas (sintesis H2O2, oksigen fluorida, dll.).

Beberapa lampu dan perlengkapan juga menggunakan neon. Pentingnya gas ini sebagai sumber penerangan sangat besar, karena cahayanya terlihat dari jarak jauh. digunakan untuk pemasangan di mercusuar, jalur lapangan terbang, menara bertingkat tinggi. Beberapa iklan teks diterangi dengan lampu berbasis neon.

Dalam lampu seperti itu, neon tidak ada bentuk murni. Itu selalu dicampur dalam proporsi yang tepat dengan argon, yang memberi cahaya warna oranye. Namun, hal ini sama sekali tidak merusak sifat visibilitas yang baik, karena lampu seperti itu terlihat dalam kondisi buruk apa pun kondisi cuaca dan dalam jarak jauh.

/mol)

Jari-jari atom ? (38) sore Energi ionisasi
(elektron pertama) 2079,4(21,55) kJ/mol (eV) Konfigurasi elektronik 2s 2 2p 6 Sifat kimia Jari-jari kovalen 58 sore Jari-jari ion 112 malam Keelektronegatifan
(menurut Pauling) 0,0 Potensi elektroda 0 Keadaan oksidasi tidak ada Sifat termodinamika zat sederhana Kepadatan (pada −246 °C)1,204 /cm³ Kapasitas panas molar 20,79 J/(mol) Konduktivitas termal (0,0493) B /( ·) Suhu leleh 24,55 Panas Mencair tidak ada kJ/mol Suhu mendidih 27,1 Panas penguapan 1,74 kJ/mol Volume molar 16,8 cm³/mol sel kristal zat sederhana Struktur kisi kubik berpusat pada muka Parameter kisi 4,430 rasio c/a — Suhu Debye 63.00 K
Tidak 10
20,1797
2s 2 2p 6
Neon

Neon- elemen subgrup utama golongan kedelapan, periode kedua sistem periodik unsur kimia menurut D.I.Mendeleev, dengan nomor atom 10. Dilambangkan dengan lambang Ne (Neon). Unsur paling melimpah kelima di Alam Semesta (setelah hidrogen, helium, oksigen, dan karbon). Zat sederhana neon (nomor CAS: 7440-01-9) adalah gas monatomik inert tanpa warna, rasa atau bau.

Neon ditemukan pada bulan Juni 1898 oleh ahli kimia Skotlandia William Ramsay dan ahli kimia Inggris Maurice Travers. Mereka mengisolasi gas inert ini dengan "metode eksklusi" setelah oksigen, nitrogen, dan semua komponen berat di udara dicairkan. Unsur tersebut diberi nama sederhana “neon”, yang diterjemahkan dari bahasa Yunani berarti “baru”. Pada bulan Desember 1910, penemu Perancis Georges Claude membuat lampu pelepasan gas yang diisi dengan neon.

asal usul nama

Namanya berasal dari bahasa Yunani. νέος - baru.

Ada legenda yang menyatakan bahwa nama unsur tersebut diberikan oleh putra Ramsay yang berusia tiga belas tahun, Willie, yang bertanya kepada ayahnya apa nama gas baru tersebut, dan menyatakan bahwa ia ingin memberinya nama. baru(Lat. - baru). Ayahnya menyukai gagasan itu, namun merasa bahwa judulnya neon, yang berasal dari sinonim Yunani, akan terdengar lebih baik.

Menyebar

Dalam materi dunia, neon tersebar tidak merata, tetapi secara umum, dalam hal prevalensi di Alam Semesta, neon menempati urutan kelima di antara semua elemen - sekitar 0,13% massa. Konsentrasi neon tertinggi diamati di Matahari dan bintang panas lainnya, di nebula gas, dan di atmosfer planet luar tata surya- Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Di atmosfer banyak bintang, neon menempati urutan ketiga setelah hidrogen dan helium.

kerak bumi

Dari semua unsur periode kedua neon- populasi terkecil di dunia. Dalam kelompok kedelapan neon Ia menempati urutan ketiga dalam hal kandungan di kerak bumi - setelah argon dan helium. Nebula gas dan beberapa bintang mengandung neon berkali-kali lipat lebih banyak daripada yang ditemukan di Bumi.

Di Bumi, konsentrasi neon tertinggi diamati di atmosfer - 1,82 · 10 −3% volume, dan total cadangannya diperkirakan mencapai 7,8 · 10 14 m³. 1 m³ udara mengandung sekitar 18,2 cm³ neon (sebagai perbandingan: volume udara yang sama hanya mengandung 5,2 cm³ helium). Kandungan neon rata-rata di kerak bumi rendah - 7·10−9% massa. Secara total, ada sekitar 6,6 · 10 10 ton neon di planet kita. Batuan beku mengandung sekitar 10 9 ton unsur ini. Saat batuan terurai, gas keluar ke atmosfer. Pada tingkat lebih rendah, atmosfer disuplai dengan neon dan perairan alami.

Para ilmuwan melihat penyebab kemiskinan neon di planet kita karena bumi pernah kehilangan fungsinya suasana primer, yang membawa serta sebagian besar gas inert, yang, seperti oksigen dan gas lainnya, tidak dapat berikatan secara kimia dengan unsur-unsur lain menjadi mineral dan dengan demikian dapat berpijak di planet ini.

Definisi

Neon ditentukan secara kualitatif dengan spektrum emisi (garis karakteristik 585,25 nm dan 540,05 nm), secara kuantitatif - dengan spektrometri massa dan metode kromatografi analisis.

Properti fisik

  • Gas mulia tidak berwarna gas monoatomik tidak berwarna dan tidak berbau.
  • Gas inert memiliki konduktivitas listrik yang lebih tinggi dibandingkan gas lain dan ketika arus melewatinya, gas tersebut bersinar terang, khususnya neon dengan lampu merah menyala, karena garis paling terangnya terletak di bagian merah spektrum.

Spektrum emisi neon (dari kiri ke kanan: garis ultraviolet hingga inframerah ditunjukkan dalam warna putih)

  • Karakter yang kaya molekul atom gas inert juga tercermin dalam kenyataan bahwa gas inert memiliki lebih banyak poin rendah pencairan dan pembekuan dibandingkan gas lain dengan berat molekul yang sama.

Sifat kimia

Semua gas mulia mempunyai kulit elektron yang lengkap, sehingga bersifat inert secara kimia. Kelambanan kimia bukan dia luar biasa, dalam hal ini hanya helium yang dapat bersaing dengannya. Sejauh ini, belum ada satu pun senyawa valensi yang diperoleh. Bahkan senyawa klatrat neon dengan air (Ne 6H 2 O), hidrokuinon, dan zat lainnya (senyawa serupa dari gas mulia berat - radon, xenon, kripton, dan bahkan argon - diketahui secara luas) sangat sulit diperoleh dan dilestarikan. .

Sumber nuklida cahaya yang dominan di Bumi, 20 Ne, belum diketahui.

Diyakini bahwa di luar angkasa neon juga sebagian besar diwakili oleh nuklida ringan 20 Ne. Banyak 21 Ne dan 22 Ne ditemukan di meteorit, tetapi nuklida ini diduga terbentuk di dalam meteorit itu sendiri di bawah pengaruh sinar kosmik selama perjalanannya di alam semesta.

Selain tiga nuklida neon stabil, ada enam belas nuklida neon lainnya yang tidak stabil.

Kuitansi

Neon diperoleh bersama dengan helium sebagai produk sampingan dalam proses pencairan dan pemisahan udara. Pemisahan helium dan bukan dia terjadi karena adsorpsi dan kondensasi. Metode adsorpsi didasarkan pada kemampuan bukan dia tidak seperti helium, ia teradsorpsi (kandungan Ne + He hingga 70%); derajat ekstraksi campuran gas adalah 0,5-0,6. Pemurnian akhir dari N2 dan pemisahan Ne dan He dapat dilakukan dengan adsorpsi selektif pada suhu cairan N2, atau dengan metode kondensasi - menggunakan cairan N2 atau. Sebelumnya, neon digunakan dalam industri sebagai media inert, namun digantikan oleh argon yang lebih murah.

Simbol elemen terbuat dari tabung neon

Neon digunakan untuk mengisi lampu pelepasan gas, lampu sinyal pada peralatan radio, fotosel, dan penyearah.

Campuran neon dan helium digunakan sebagai media kerja pada laser gas (laser helium-neon).

Tabung berisi campuran neon dan nitrogen mengeluarkan cahaya merah-oranye ketika aliran listrik melewatinya, dan oleh karena itu tabung ini banyak digunakan dalam periklanan.

Lampu neon digunakan untuk keperluan sinyal di mercusuar dan lapangan terbang, karena warna merahnya sangat sedikit tersebar oleh kabut dan kabut.

Peran biologis

Neon tidak memainkan peran biologis apa pun.

Tindakan fisiologis

Gas inert memiliki efek fisiologis, yang diwujudkan dalam efek narkotika pada tubuh. Efek narkotika neon (dan juga helium) pada tekanan normal tidak dicatat dalam percobaan, sedangkan ketika tekanan meningkat, gejala muncul lebih awal” sindrom saraf tekanan tinggi"(NSVD).

Dalam hal ini, bersama dengan helium, neon sebagai bagian dari campuran neon-helium digunakan untuk pernapasan oleh para pelaut, penyelam, dan orang yang bekerja pada tekanan tinggi untuk menghindari emboli gas dan narkosis nitrogen. Keuntungan campuran ini adalah lebih sedikit mendinginkan tubuh, karena konduktivitas termal neon lebih kecil dibandingkan helium.

Udara neon-helium yang ringan juga meringankan kondisi pasien yang menderita gangguan pernafasan.

"Lampu neon" sesuai dengan namanya hanya jika menyala merah. Untuk mendapatkan warna lain, merkuri dan fosfor digunakan proporsi tertentu atau gas mulia lainnya.

Neon, Neon, Ne (10)
Unsur kimia neon ditemukan oleh Ramsay dan Travers pada tahun 1898, beberapa hari setelah penemuan kripton. Para ilmuwan telah mengambil sampel gelembung gas pertama yang dihasilkan oleh penguapan argon cair dan menemukan bahwa spektrum gas ini menunjukkan adanya unsur baru. Ramsay berbicara tentang memilih nama untuk elemen ini: “Saat kami pertama kali melihat spektrumnya, putra saya yang berusia 12 tahun ada di sana.”

Ayah, katanya, ini apa namanya gas yang indah?
“Belum diputuskan,” jawabku.
Dia baru? - putranya bertanya dengan rasa ingin tahu.
Baru ditemukan- Aku keberatan.
Kalau begitu, mengapa tidak meneleponnya Baru, ayah?
Ini tidak cocok karena baru Bukan kata Yunani- Aku menjawab.

Kita sebut saja neon, yang dalam bahasa Yunani berarti baru, begitulah nama gas tersebut.