ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Неон - химический элемент, относящийся к классу инертных (благородных) газов. Расположен во втором периоде VIII группы A подгруппы, если смотреть короткопериодную таблицу или в 18-й группе, если длиннопериодную.
Порядковый номер равен 10. Заряд ядра равен +10. Атомный вес - 20,179 а.е.м.
Электронное строение атома неона
Атом неона состоит из положительно заряженного ядра (+10), вокруг которого по атомным оболочкам (орбиталям) движутся 10 электронов. Поскольку неон расположен во втором периоде, этих оболочек две. Схема строения атома гелия представлена на рисунке 1:
Рис. 1. Строение атома неона.
Электронную конфигурацию атома неона можно записать двояко:
1s 2 2s 2 2p 6 .
Неон относится к семейству p-элементов. Энергетическая диаграмма атома неона имеет вид:
Энергетический уровень атома неона завершенный, поскольку на p-орбитали может располагаться всего шесть электронов. Именно поэтому неон относят к инертным газам. Химически он малоактивен.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
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 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. 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. 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.
Химический элемент неон широко распространен во Вселенной, а вот на Земле он считается довольно редким. Тем не менее, его научились получать и без визитов в открытый космос, и теперь его применяют в промышленности, для изготовления радио- и фототехники, а также для глубоководного дайвинга. Что такое неон? Какими свойствами и особенностями он обладает? Об этом мы и поговорим.
Что такое неон?
В Периодической таблице Менделеева этот элемент располагается в восьмой группе под номером десять. Он обозначается символом Ne. В качестве простого вещества он представляет собой одноатомный газ, который не имеет запаха, цвета и вкуса.
Он существует в виде трех изотопов 20 Ne, 21 Ne и 22 Ne, стабильных по своей природе. Чаще всего встречается именно нуклид 20 Ne. В атмосфере нашей планеты его распространенность составляет почти 90%, а то время как у изотопа 22 Ne - 9,25 %, а у изотопа 21 Ne - только 0,27 %. Последние два изотопа образуются в основном благодаря космическому излучению, которое воздействует на ядра натрия, кремния, алюминия и других элементов. Именно поэтому на Земле они чаще всего присутствуют в воздухе, а не в воде или земной коре. Источник образования на нашей планете Неона-20 до сих пор не известен. Кроме этих изотопов, известно выделяют около 16 нестабильных нуклидов с периодом распада от 9 зептосекунд до 3,38 минуты.
История открытия
О том, что такое неон, стало известно только в конце XIX века. До этого наука открыла лишь два инертных газа - аргон и гелий, занимающих первый и третий периоды таблицы Менделеева. При этом место второго периода оставалось пустым, поэтому исследователи предполагали о существовании в природе, как минимум еще одного подобного вещества. В 1997 году шотландский химик Рамзай даже посвятил ему доклад, который так и назывался «Неоткрытый газ». А уже в следующем году ему посчастливилось обнаружить недостающий элемент.
Чтобы найти его, ученый анализировал гелий и арагон, изучал состав минералов, но успех пришел, когда тот обратился к воздуху. Он сжижал и медленно испарял газовую смесь, а затем по фракциям пропускал ее через специальную разрядную трубку с электрическим током. Неоткрытое вещество должно было иметь свойства близкие к гелию, поэтому Рамзай надеялся обнаружить его в самой легкой фракции, которая испарится раньше всего.
Так и произошло. Взаимодействуя с электронами в трубке, первая фракция воздуха начала светиться, и рядом со спектром гелия и аргона ученый увидел и другие линии. Они стали подтверждением того, что существования ранее неизвестного газа. Открытому элементу Рамзай дал греческое название «неон», что в переводе означает «новый».
Свойства
О том, что такое неон, лучше всего судить исходя из его физических и химических свойств. Этот газ является одним из самых легких. Его плотность составляет 0,0089999 г/см³. Закипает он при температуре −246,05 °C, а плавится при −248,6 °C.
Неон практически не реагирует с другими веществами. Он с трудом отдает или присоединяет к себе электроны, поэтому его относят к благородным газам. По инертности с ним может сравниться только гелий. До сих пор не удалось получить ни одного его валентного соединения. Он слабо растворяется в воде, но неплохо адсорбируется активированным углем.
Как и другие благородные газы, он обладает хорошей электропроводностью. Если провести через него ток высокого напряжения - он начнет светиться. В спектре газа насчитывается около 900 линий разных цветов, но самые яркие из них - красные и оранжевые. Такое свойство неона нашло широкое применение в сфере наружной рекламы. Уже через двенадцать лет после его открытия на улицах стали появляться красные светящиеся вывески с названиями магазинов и кафе. Первый патент на них оформила компания Claude Neon Lights Inc.
Распространение в природе
Неон, или Ne, можно назвать внеземным газом, ведь в открытом космосе и на других астрономических объектах его гораздо больше, чем на нашей планете. Особенно много его в атмосфере Урана, Нептуна, Сатурна, Юпитера, в туманностях и очень горячих звездах. Кроме того, он содержится в метеоритах и других космических телах.
Во всей Вселенной газ занимает пятое место по распространенности, уступая пальму первенства водороду, гелию, кислороду и углероду. Его содержание по массе составляет примерно 0,13 % по массе.
На Земле он считается редким элементом. В земной коре его содержится около 7·10 −9 %, примерно 2·10 −8 % - в водах океана и соленых водоемах. Наибольшая концентрация этого химического элемента наблюдается в атмосфере планеты, там его содержание составляет 1,82·10 −3 % по объему.
Как его получают?
Из-за небольшой распространенности неона в горных породах и воде, его основным источником является атмосферный воздух. Из него газ получают при помощи сильного охлаждения. При температуре жидкого азота неон кристаллизуется и легко отделяется от гелия, который при этом остается в газообразном состоянии.
Его также получают в качестве побочного продукта, во время добычи из воздуха азота и кислорода. В таком случае, для отделения газа используют адсорбции активированным углем. Для определения неона обычно применяется спектральное излучение или хроматографический анализ.
Сферы использования
Химический элемент неон до сих пор применяется в вывесках и рекламных баннерах, при этом для получения разных цветов его смешивают и с другими веществами. Вместе с гелием он используется при изготовлении лазеров, самостоятельно - для производства фотоаппаратуры.
Жидкий неон обладает лучшей теплоемкостью, чем гелий, и стоит гораздо дешевле. Вместе с водородом его применяют в качестве хладагента для различных холодильных установок. Криогенные камеры на основе этих газов необходимы в медицине для замораживания живых тканей. Смесь неона и гелия используется для облегчения состояния пациентов с затруднением дыхания, для этого ее распространяют в комнатах которые наполняют безазотным воздухом.
Русский язык очень богат и многообразен. В нем часто встречаются лексические единицы, которые пришли из других языков. Часто бывает, что одно слово имеет сразу несколько значений. Необразованные люди могут путать их и применять те или иные термины не к месту. Чтобы этого не случалось, лучше интересоваться происхождением слова, его значением и применением. Сегодня мы поговорим о неоне.
Какие есть варианты?
Оказалось, что у этого слова много значений. Неон - это химический элемент, также это разновидность рыбок. Иногда так называют рекламные щиты. А в среде подростков это слово часто используется в качестве названия песни либо же имени нового сундука в игре. Конечно, это далеко не все значения, которые приобрело это слова. Но они наиболее распространенные, а поэтому мы о них и поговорим.
Химия
Итак, начнем с наиболее известного, популярного значения. Неон - это химический элемент. Он расположился в таблице Менделеева в 18 группе. Его порядковый номер (атомный) - 10. Его обозначают как Ne. По свойствам это инертный газ, не имеет ни цвета, ни запаха.
Краткая история
Хотя неон возник фактически из воздуха, в таблицу Менделеева он попал благодаря ученым Уильяму Рамзаю и Морису Траверсу. Они получили этот после химического исследования, при котором кислород, азот и другие компоненты стали сжижены. Так в 1898 году миру стал известен еще один химический элемент.
Имя его имеет греческие корни. При открытии неона сын одного из химиков предложил отцу назвать элемент «новым» - на латинский лад. Но Рамзай решил добавить этому слову греческие корни. Он считал, что «неон» будет звучать лучше, чем «новум».
Где найти?
Неон - это достаточно распространенный элемент. Его можно обнаружить как в космосе, так и в земной коре. В первом случае он распространен очень неравномерно. Тем не менее, как уже говорилось ранее, он все же занимает 5-е место. Больше всего неона на Солнце и на всех остальных «жарких» звездах.
А вот в земной коре он наименее распространен относительно других элементов. Хотя в своей восьмой группе занимает третье место после аргона и гелия. На нашей планете этот элемент также есть в атмосфере, но в крайне малом количестве. Из-за его массы, неон не задерживается на Земле, а отправляется сразу в атмосферу.
Использование
Несмотря на малое количество этого элемента, его использование все же достаточно распространено. Его помещают в криогенные установки. Там он играет роль охладителя. Также раньше использовали его и как инертную среду, но потом обнаружили, что аргон является более дешевым аналогом. Чаще всего неоном заполняют газоразрядные лампы. Поэтому многие знают этот элемент по вывескам, фотоэлементам, радиотехнической аппаратуре.
Если заполнить трубку неоном и азотом, пропустить через них ток, то она будет гореть оранжево-красным цветом. Такой прием часто можно наблюдать в рекламе. Конечно, случается так, что и зеленое свечение могут назвать неоновым. Но это не совсем верно, т. к. чаще всего в этом случае используют другой газ или флюоресцирующее покрытие.
Водный мир
Говоря о еще одном значение этого слова, стоит вспомнить о водном мире. В этом случае неон - это рыбка семейства харациновых. Изначально эти обитатели вод появились в Амазонке. Такое название получили благодаря химическому элементу, о котором мы говорили ранее. Впервые в аквариумах их увидели в 1938 году.
Эти рыбки очень популярные. Фото неонов можно увидеть во многих изданиях, посвященных разведению аквариумных рыб. Это маленькие и шустрые особи. Туловище их имеет светящийся сине-зеленый цвет, а хвостик у них ярко-красный. Домашний вид может вырасти до 4 сантиметров.
Ближайшим родственником неонов является неоновая радужница. Эта рыбка проживает в реке Новой Гвинеи. На первый взгляд они очень похожи. Но если присмотреться, у них разная форма, размер и окрас.
Домашний питомец
Оказывается, содержание неонов очень простое. Наверное, именно поэтому их часто встретишь в аквариумах. Рыбки эти неприхотливые. С ними легко справится даже новичок в этом деле. В некоторых источниках сказано, что неоны могут проживать в воде, температура которой колеблется от 18 до 28 градусов. Но на практике дело обстоит несколько иначе. Для неонов все же комфортнее будет проживать при температуре 20-22 градуса. Тогда они смогут находиться в такой среде до 4 лет.
Чтобы неоны подольше радовали вас, лучше оградить их от стрессов, связанных с перевозкой или пересадкой. Также лучше помещать их туда, где больше их собратьев. Им комфортнее жить стаями (хотя бы 5-6 штук). Для аэрации лучше использовать распылитель, чтобы избежать сплошного потока. Ну и. наконец, кормить неончиков нужно любым кормом, кроме живого или замороженного мотыля.
Игровое толкование
Многие подростки знакомы с игрой «Варфейс». Неон для них - это не химический элемент или рыбки, а оружейный кейс. Он появился в игре в конце прошлого года. Его можно сейчас купить на сайте проекта или во внутриигровом магазине за 4 тысячи рублей.
Для тех, кто мало что понимает в компьютерных играх, - краткая информация. «Варфейс» - Игра является бесплатной и сетевой. Известным аналогом проекта является «КС». Несмотря на то что игра бесплатная, все же донатить в неё можно, иначе как проект собирал бы деньги на разработку?
В «Варфейсе» есть кейсы, в которых находится специальное улучшенное оружие, позволяющее геймеру доминировать над другими игроками. Один из таких ящиков имеет название «Неон». В нем находится штурмовая винтовка, дробовик, пистолет-пулемет и снайперская винтовка. У каждой из них улучшена убойная сила, у некоторых снижена отдача, некоторые получили точность стрельбы и повышенный темп.
Кейс «Неон» является своеобразным бустером, который помогает владельцу стать сильнее соперника. Также разработчики игры придумали особые достижения для тех, кто купил себе этот арсенал.
Музыка
Как уже говорилось ранее, слово «неон» достаточно многозначное. Его можно найти не только в химии, биологии или компьютерных играх, но и в музыке. Многие знают песню исполнителя Pharaoh «Неон». Она появилась совсем недавно. Ныне является достаточно популярной среди фанатов рэпера.
Автором является сам исполнитель Глеб Геннадьевич Голубин. Ныне ему 20 лет, он является не только российским хип-хоп- и клауд-рэпером, но также лидером двух крупных творческих объединений. Кстати, трек «Неон» Фараон записал вместе с музыкантом ЛСП. Он также является очень популярным в рэп-среде автором и исполнителем. Родом он из Беларуси.
О песне
Сам текст песни «Неон» достаточно своеобразный. Тем не менее в стиле двух рэперов. Премьера состоялась в конце сентября 2016 года. В треке речь идет о девушке и о том, как парень хочет провести с ней время в танце. Сам главный герой излучает свет - неоновый: «В моем неоне, танцуй в моем неоне…» В остальном же о смысле трека говорить не приходится, так как он больше рассчитан на клубную тусовку.
Другие варианты
Кроме вышеуказанных случаев, найти слово «неон» можно в названиях различных заведений. Это и клубы по всей территории СНГ, и студии танца и фитнеса. А также строительные фирмы. Но чаще всего можно встретить рекламные компании с такими названиями, которые работают над световым оформлением, изготовлением вывесок, наружной рекламы и т. д.
Кстати, есть даже пару произведений, которые так и называются - «Неон». Среди них есть как специализированные книги для технологов, так и художественная литература. В последних неон является метафорой или игрой слов.
Мы предлагаем газообразный и жидкий неон (Ne) в широком ассортименте концентраций и степеней чистоты. Ознакомьтесь с таблицей, содержащей паспорт безопасности чистого неона Praxair.
Кроме перечисленных наименований, мы производим специальные смеси с содержанием заданных компонентов вплоть до миллионных и миллиардных долей. Мы готовим смеси неона с другими инертными газами, а также галогенами, огнеопасными и токсичными веществами. Позвоните нам и мы поможем Вам добиться максимальной пользы от применения неона на Вашем производстве.
Неон является важным компонентом газовых смесей для эксимерных лазеров - такие смеси используются для создания высокоточных лазерных лучей в оптической литографии и для отжига поликремниевых тонких пленок в контролируемой атмосфере при производстве полупроводников и плоскопанельных дисплеев.
Мы поставляем неон в стальных и аллюминиевых баллонах высокого давления (до 200 атм.) различных объемов (от 25 до 10 000 литров). Для производственных предприятий, на которых требуется неон в жидком виде, мы предлагаем поставки продукта в сосудах Дьюара емкостью 250 литров.
Не решили какой вариант лучше?
Масштаб производства и широкая дистрибьюторская сеть Praxair позволяют нам доставлять любые газы для любого применения практически в любую точку планеты - безопасно, надежно и с оптимальными затратами. Свяжитесь с нами и мы поможем выбрать оптимальный вариант поставки для Вашего производства.