نئون نجیب | جدول تناوبی عناصر نئون

از

مقدمه ای بر نئون

عنصر نئون، نماد Ne، یک گاز نجیب است که در شرایط استاندارد بی رنگ و بی بو است. در حضور جریان الکتریکی، گاز نئون به رنگ آشنای قرمز متمایل به نارنجی می درخشد. نئون غیر فعال است.

ده حقیقت شگفت انگیز درباره نئون

  1. نئون باریک ترین محدوده مایع را در بین هر عنصری دارد. این عنصر به شکل مایع در محدوده تنها 2.5 درجه سانتیگراد وجود دارد.
  2. این دومین گاز نجیب سبک است که هلیوم اولین آن است.
  3. اگرچه نئون در زمین نسبتاً نادر است، نئون چهارمین عنصر فراوان در جهان است. 18 قسمت در میلیون هوا را تشکیل می دهد.
  4. علامت نئون شناخته شده ترین کاربرد این عنصر است. اولین مورد توسط ژرژ کلود در سال 1910 ساخته شد و در نمایشگاه پاریس برای اولین بار به نمایش درآمد. اگر تابلوی نئونی دیدید که قرمز مایل به نارنجی نیست، گاز داخل آن نئون نیست!
  5. نئون حدود دو سوم چگالی هوا دارد. بنابراین، یک بالون نئونی شناور می شود، اما کندتر از یک بالون هلیومی بالا می رود زیرا هلیوم سبک تر است.
  6. تنفس نئون صدای شما را بلندتر می کند، اما نه به اندازه هلیوم.
  7. نام نئون از کلمه یونانی “neos” به معنای “جدید” گرفته شده است.
  8. نئون مایع به عنوان مبرد برودتی و همچنین برای انجماد اجساد (خزنده!) استفاده می شود.
  9. هلیوم و نئون تنها عناصری هستند که با عناصر دیگر ترکیب نمی شوند، اگرچه یون ها و لیگاندها تشکیل شده اند.
  10. نئون دارای 3 ایزوتوپ پایدار است که به طور طبیعی وجود دارند و 17 ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر.

نئون در جدول تناوبی

عنصر نئون با نماد اتمی Ne یک گاز نجیب در گروه 18 است جدول تناوبی. مانند سایر گازهای نجیب دارای یک پوسته بیرونی کامل با 8 الکترون ظرفیت است و آرایش الکترونی آن به صورت [He]2 ثانیه22p6. در دوره دوم در بلوک p قرار دارد. عدد اتمی نئون 10 است.

ظرفیت خنک کننده نئون

نئون در حالت مایع خود به عنوان مبرد برودتی استفاده می شود، یعنی سیالی است که در فرآیند خنک سازی اجسام زیر 150 کلوین استفاده می شود. ظرفیت خنک کنندگی نئون بسیار بالاست. ظرفیت خنک کنندگی آن 40 برابر هلیوم مایع (در هر حجم) و بیش از 3 برابر هیدروژن مایع است. خواص نئون به عنوان یک گاز نجیب (و در نتیجه بی اثر) به آن اجازه می دهد تا با عناصر دیگر واکنش نشان ندهد یا مخلوط نشود. این خواص و همچنین نقطه جوش بسیار پایین آن، آن را برای استفاده به عنوان مبرد موثر می کند.

کمیاب بودن نئون

در هر دو شکل مایع و گاز، نئون بسیار کمیاب و در نتیجه گران روی زمین است. بسیار سبک است، فشار بخار بالایی در دماهای پایین دارد و غیر واکنشی است. این ویژگی ها مانع از به دام افتادن نئون در تشکیل زمین از ابرهای غبار می شود. نئون 0.00182 درصد از جو زمین را تشکیل می دهد. در مقابل، نئون چهارمین عنصر فراوان در جهان است.

کاربردهای نئون در دنیای امروز

نئون برای چه مواردی استفاده می شود؟

نئون علاوه بر استفاده به عنوان مبرد برودتی، بیشتر در منابع نوری مختلف از جمله علائم و لیزرها استفاده می شود.

چراغ ها و تابلوهای نئون

شاید معروف‌ترین کاربرد نئون، چراغ‌های نئون قرمز نارنجی باشد که در سال 1910 اختراع شد. لوله‌های شیشه‌ای حاوی اتم‌های نئون، اشکال و حروف مختلفی را بیرون می‌کشند. عبور جریان الکتریکی از لوله، الکترون‌های پوسته بیرونی را تحریک می‌کند و باعث می‌شود آنها یک سطح انرژی به بالا بپرند. هنگامی که اتم ها در نهایت به سطح انرژی اولیه خود برمی گردند، انرژی را به شکل نور قرمز-نارنجی آزاد می کنند.

لیزرهای هلیوم نئون

در مکانیزمی مشابه با علائم نئونی، جریان های الکتریکی اتم های هلیوم و نئون را در لوله های تخلیه تحریک می کنند. برخورد بین اتم ها انرژی را منتقل و آزاد می کند. این باعث تقویت نورهای داخل لوله و تولید لیزر می شود. لیزرهای He-Ne نورهای قرمز روشن با طول موج 632.8 نانومتر (nm) ساطع می کنند.

تاریخچه نئون

نئون کی و چگونه کشف شد؟

شیمیدانان بریتانیایی ویلیام رمزی و موریس تراورز در سال 1898 عنصر نئون را کشف کردند. رمزی در آزمایش خود، نمونه ای از هوای مایع را جوشاند و گازها را در حین تبخیر، جذب کرد، فرآیندی که تقطیر جزئی نامیده می شود. رمزی پس از شناسایی و رد نیتروژن، اکسیژن و آرگون، کریپتون را کشف کرد. بعداً، او گاز دیگری را کشف کرد که نور قرمز-نارنجی را تحت تخلیه طیف‌سنجی ساطع می‌کرد. معلوم شد که این عنصر نئون است. نام آن از کلمه یونانی گرفته شده است neos، به معنی “جدید”.

واکنش های نئونی

از آنجا که نئون یک گاز نجیب است، نئون با اکتت کامل الکترون پایدار است. نئون یک گاز بی اثر است که با هیچ عنصر دیگری واکنش نشان نمی دهد.

ترکیبات نئونی

این عنصر واکنش پذیر نیست، اما چند استثنا وجود دارد، مانند چند یون مولکولی و اگزایمر. اگزایمرها (مخفف “دایمر برانگیخته”) مولکولهای دایمری کوتاه مدت هستند. یکی از اتم های موجود در اگزایمرها باید دارای یک هشت عدد کامل الکترون باشد. برخی از نمونه ها عبارتند از مولکول های واندروالس (مثلا: LiNe)، لیگاندها (مثلاً: کروم (CO)5Ne)، و یونها (مثلاً: NeH+). هر دو مولکول واندروالس و لیگاندها پیوندهای نسبتاً ضعیفی دارند.

جداسازی نئون

همانطور که شیمیدان ویلیام رمزی این عنصر را کشف کرد، دانشمندان می توانند نئون را جدا کنند. به دلیل نقطه جوش بسیار پایین عنصر، تماس هوای مایع با زغال فعال، نئون و هیدروژن را از هوای مایع جذب می کند. سپس، افزودن اکسیژن به زغال فعال و گازهای جذب شده آن، هیدروژن را به آب تبدیل می کند و عنصر نئون را جدا می کند.

حالت های اکسیداسیون نئون

از آنجایی که این گاز نجیب است، حالت اکسیداسیون نئون صفر است.

خواص فیزیکی نئون

  • نماد: ن
  • نقطه ذوب: -248.6oسی
  • نقطه جوش: -246oسی
  • چگالی: 0.000825 گرم بر سانتی متر3
  • وزن اتمی: 63.55u
  • عدد اتمی: 29
  • الکترونگاتیوی: n/a
  • طبقه بندی: گاز نجیب
  • فراوانی طبیعی نئون در پوسته زمین: 3*10-7%
  • پیکربندی پوسته الکترونی: [He]2 ثانیه22p6
  • ایزوتوپ ها: نئون-20، نئون-21، نئون-22
  • به طور طبیعی در مواد معدنی یافت می شود: هیچ کدام
  • سمیت: غیر سمی

نئون را از کجا بخرم؟

می توانید نئون بخرید برخط.

دیدگاهتان را بنویسید