Neon History, Properties, Struktur, Risiko, Penggunaan

Dia neon Itu adalah elemen kimia yang diwakili oleh simbol NE. Ini adalah gas mulia yang namanya bahasa Yunani berarti baru, kualitas yang dapat bertahan selama beberapa dekade tidak hanya untuk kilatan penemuannya, tetapi juga dengan menghiasi kota -kota dalam pengembangan modernisasi dengan cahayanya.

Kita semua pernah mendengar tentang lampu neon, yang sebenarnya sesuai dengan tidak lebih dari pohon merah; kecuali jika dicampur dengan gas atau aditif lain. Saat ini mereka memiliki udara aneh dibandingkan dengan sistem pencahayaan baru -baru ini; Namun, neon jauh lebih dari sekadar sumber cahaya modern dan menakjubkan.

Naga yang terbuat dari tabung yang diisi dengan neon dan gas lain yang setelah menerima arus listrik terionisasi dan dipancarkan lampu dan warna karakteristik. Sumber: Andrewkeenananrichardson [CC0].

Gas ini yang terdiri dari Ne, yang tidak peduli satu sama lain, mewakili zat yang paling lembam dan mulia dari semua; Ini adalah elemen paling inert dari tabel periodik, dan saat ini dan secara formal tidak diketahui senyawa yang cukup stabil. Itu bahkan lebih lembam daripada Helio sendiri, tetapi juga lebih mahal.

Biaya tinggi neon adalah karena tidak diekstraksi dari lapisan tanah, seperti halnya helium, tetapi dari pencairan dan distilasi udara kriogenik; Bahkan saat hadir di atmosfer dengan kelimpahan yang cukup untuk mendapatkan volume neon yang sangat besar.

Lebih mudah untuk mengekstrak helium dari cadangan gas alam, untuk mencampur udara dan mengekstrak neon. Selain itu, kelimpahannya kurang dari helium, baik di dalam maupun di luar bumi. Di alam semesta, neon berada di novas dan supernova, serta di daerah yang cukup beku untuk mencegahnya melarikan diri.

Dalam bentuk cairnya, refrigeran jauh lebih efektif daripada helium cair dan hidrogen. Ini juga merupakan elemen yang ada di industri elektronik sehubungan dengan laser dan peralatan yang mendeteksi radiasi.

[TOC]

Sejarah

Cradle Argon

Sejarah neon terkait erat dengan sisa gas yang membentuk udara dan penemuannya. Ahli kimia Inggris Sir William Ramsay, bersama dengan mentornya John William Strutt.

Dari sampel udara yang mereka kelola. Gairah ilmiahnya juga membawanya ke penemuan helium, setelah melarutkan mineral cleveite dalam media asam dan pengumpulan ciri khas gas yang dilepaskan.

Kemudian, Ramsay curiga ada unsur kimia yang terletak di antara helium dan argon, mendedikasikan upaya gagal untuk menemukannya dalam sampel mineral. Sampai akhirnya dia menganggap itu di argon itu harus "tersembunyi" gas lain yang kurang berlimpah di udara.

Dengan demikian, percobaan yang mengarah pada penemuan neon dimulai dengan argon yang kental.

Penemuan

Dalam pekerjaannya, Ramsay, dibantu oleh rekannya Morris W. Travers, dimulai dengan sampel argon yang sangat murni dan dicairkan, yang kemudian diserahkan ke semacam distilasi kriogenik dan fraksional. Dengan demikian, pada tahun 1898 dan di University College London, keduanya ahli kimia Inggris berhasil mengidentifikasi dan mengisolasi tiga gas baru: Neon, Kripton dan Xenon.

Yang pertama adalah neon, yang dilirik ketika mereka mengumpulkannya dalam tabung gelas di mana mereka menerapkan sengatan listrik; Cahaya oranye merahnya yang intens bahkan lebih mengejutkan daripada warna Kripton dan Xenon.

Dengan cara inilah Ramsay memberikan gas ini nama 'neon', yang dalam bahasa Yunani berarti 'baru'; Elemen argon yang muncul baru. Tak lama setelah itu, pada tahun 1904 dan berkat pekerjaan ini, ia dan Travers menerima Hadiah Nobel dalam bidang Kimia.

Lampu neon

Ramsay tidak ada hubungannya dengan aplikasi neon revolusioner di mana pencahayaan yang bersangkutan. Pada tahun 1902, insinyur listrik dan penemu, Georges Claude, bersama dengan Paul Delorm, membentuk perusahaan L'Air Liquide, yang didedikasikan untuk menjual gas cair ke industri dan segera melihat potensi bercahaya neon tersebut.

Claude, terinspirasi oleh penemuan Thomas Edison dan Daniel McFarlan Moore, membangun tabung penuh neon pertama, menandatangani paten pada tahun 1910. Dia menjual produknya secara praktis di bawah premis berikut: Lampu neon dicadangkan untuk kota dan monumen karena sangat mempesona dan menarik.

Dapat melayani Anda: reaksi endergonik

Sejak itu, sisa sejarah neon sampai hari ini berjalan seiring dengan penampilan teknologi baru; serta kebutuhan akan sistem cryogenic yang dapat menggunakannya sebagai cairan pendingin.

Sifat fisik dan kimia

- Penampilan

Ampul atau gelas kaca dengan neon bersemangat dengan sengatan listrik. Sumber: Gambar Hi-Res dari Elemen Kimia [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)]

Neon adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau dan tidak memiliki rasa. Namun, ketika sengatan listrik diterapkan. Atom -atomnya terionisasi atau tereksitasi, memancarkan foton energi yang memasuki spektrum yang terlihat dalam bentuk flash kemerahan oranye (gambar superior).

Lampu neon, maka, merah. Semakin besar tekanan gas, semakin besar listrik yang dibutuhkan dan kecerahan kemerahan yang diperoleh. Lampu -lampu ini menerangi lorong -lorong atau fasad toko -toko sangat umum, terutama di iklim dingin; Karena, intensitas kemerahan sedemikian rupa sehingga dapat mentransfer kabut dari jarak yang cukup jauh.

- Masa molar

20.1797 g/mol.

- Nomor Atom (Z)

10.

- Titik lebur

-248.59 ºC.

- Titik didih

 -246.046 ºC.

- Kepadatan

-Dalam kondisi normal: 0,9002 g/l.

-Cairan, tepat pada titik didih: 1.207 g/ml.

- Kepadatan uap

0.6964 (dalam hubungan udara = 1). Artinya, udaranya 1,4 kali lebih padat dari neon. Kemudian, sebuah balon yang meningkat neon akan naik di udara; Meski kurang cepat dibandingkan dengan satu yang meningkat dengan helium.

- Tekanan uap

0.9869 ATM pada 27 K (-246.15 ºC). Perhatikan bahwa pada suhu rendah neon sudah memberikan tekanan yang sebanding dengan atmosfer.

- Panas fusi

0,335 kJ/mol.

- Panas penguapan

1.71 kJ/mol.

- Kapasitas panas molar

20.79 J/(mol · k).

- Energi ionisasi

-Pertama: 2080.7 kJ/mol (NE⁺ gas).

-Kedua: 3952.3 kJ/mol (NE²⁺ gas).

-Ketiga: 6122 kJ/mol (NE³⁺ gas).

Energi ionisasi neon sangat tinggi. Hal ini disebabkan oleh kesulitan menghilangkan salah satu elektronnya dari Valencia ke atom kecilnya (dibandingkan dengan elemen lain dari periode yang sama).

- Nomor oksidasi

Satu -satunya jumlah oksidasi atau keadaan teoretis dan keadaan adalah 0; Yaitu, dalam hipotetika kompleksnya tidak menang atau kehilangan elektron, tetapi berinteraksi sebagai atom netral (NE⁰).

Hal ini disebabkan oleh nol reaktivitasnya sebagai gas mulia, yang tidak memungkinkannya untuk mendapatkan elektron karena kurangnya orbital yang tersedia secara energik; dan atau tidak mampu kehilangan mereka memiliki angka oksidasi positif, karena kesulitan mengatasi beban nuklir yang efektif dari sepuluh proton mereka.

- Reaktivitas

Hak di atas menjelaskan mengapa gas mulia sedikit reaktif. Namun, di antara semua gas mulia dan elemen kimia, neon adalah pemilik mahkota bangsawan sejati; Ia tidak mengakui elektron dengan cara apa pun atau siapa pun, dan juga tidak dapat berbagi sendiri karena nukleusnya mencegahnya dan, oleh karena itu, tidak membentuk ikatan kovalen.

Neon kurang reaktif (paling mulia) daripada helium karena, meskipun jari -jari atomnya lebih besar, beban nuklir yang efektif dari sepuluh protonnya melebihi dua proton dari nukleus helium.

Ketika kelompok 18 turun, kekuatan ini berkurang karena jari -jari atom meningkat pesat; Dan itulah sebabnya gas mulia lainnya (terutama Xenon dan Kripton) dapat membentuk senyawa.

Senyawa

Sampai saat ini, tidak ada senyawa neon yang stabil dari jarak jauh. Namun, telah dibuktikan melalui studi optik dan spektrometri massa, keberadaan kation polyromic seperti: [dekat]⁺, Wne³⁺, Rhne²⁺, Mone²⁺, [NEH]⁺ dan [nehe]⁺.

Juga, disebutkan dapat dibuat untuk senyawa dinding van der mereka, di mana meskipun tidak ada ikatan kovalen (setidaknya tidak secara formal), interaksi non -kovalen memungkinkan mereka untuk tetap kohesif di bawah kondisi yang ketat.

Beberapa senyawa dinding van der untuk neon, misalnya: ne₃ (trimer), i₂Ne₂, Nenico, Neauf, Line, (n₂)₆Ne₇, Nec_{dua puluh}H_{dua puluh} (Kompleks endoedis fullereno), dll. Dan di samping itu, harus dicatat bahwa molekul organik juga dapat "menggosok bahu" dengan gas ini dalam kondisi yang sangat khusus.

Itu dapat melayani Anda: perak oksida (ag2o)

Detail dari semua senyawa ini adalah bahwa mereka tidak stabil; Selain itu, sebagian besar berasal dari tengah medan listrik yang sangat kuat, di mana atom logam gas sangat bersemangat di perusahaan neon.

Bahkan memiliki hubungan kovalen (atau ionik), beberapa bahan kimia tidak mengambil kesulitan menganggapnya sebagai senyawa sejati; Dan karena itu, neon terus menjadi elemen mulia dan lembam yang terlihat dari semua sisi "normal".

Struktur dan konfigurasi elektronik

Interaksi interatomik

Atom neon dapat divisualisasikan sebagai bola yang hampir kompak karena ukurannya yang kecil, dan beban nuklir yang efektif dari sepuluh elektronnya, delapan di antaranya berasal dari Valencia, menurut konfigurasi elektroniknya:

1s²2s²2 p⁶  atau [dia] 2s²2 p⁶

Dengan demikian, atom ne berinteraksi dengan lingkungannya menggunakan orbital 2s dan 2p -nya. Namun, mereka benar -benar penuh elektron, mematuhi oktet Valencia yang terkenal.

Anda tidak dapat memperoleh lebih banyak elektron karena orbital 3S bukanlah energi yang tersedia; Selain fakta bahwa Anda tidak dapat kehilangan mereka karena jari -jari atom kecil mereka dan jarak "sempit" memisahkan mereka dari sepuluh proton nukleus. Oleh karena itu, atom atau N ini sangat stabil, tidak dapat membentuk ikatan kimia dengan hampir tidak ada elemen.

Ini adalah atom yang menentukan fase gas. Menjadi sangat kecil, awan elektroniknya homogen dan kompak, sulit untuk mempolarisasi dan, oleh karena itu, untuk menetapkan momen dipol instan yang menginduksi orang lain dalam atom tetangga; Artinya, kekuatan dispersi antara atom NE sangat lemah.

Cairan dan kaca

Itulah sebabnya suhu harus turun ke -246 ºC sehingga neon dapat bergerak dari keadaan gas ke cairan.

Setelah pada suhu ini, atom NE cukup dekat sehingga dispersi memaksa kohesi dalam cairan; Meskipun ternyata tidak mengesankan seperti cairan kuantum helium cair dan kelebihannya, ia memiliki daya pendingin 40 kali lebih tinggi dari ini.

Ini berarti bahwa sistem pendingin neon cair 40 kali lebih efisien daripada helium cair; dingin lebih cepat dan pertahankan suhu untuk waktu yang lebih lama.

Alasannya bisa disebabkan oleh fakta bahwa, bahkan dengan atom -atom yang lebih berat daripada yang dia, yang pertama terpisah dan bubar lebih mudah (mereka memanas) daripada yang terakhir; Tetapi interaksi mereka sangat lemah selama tabrakan atau pertemuan mereka, sehingga mereka memperlambat (keren) dengan cepat).

Ketika suhu turun lebih banyak lagi, hingga -248 ºC, kekuatan dispersi menjadi lebih kuat dan lebih terarah, sekarang mampu memesan atom I untuk mengkristal dalam kaca struktur kubik yang berpusat di wajah (FCC). Kristal Helium FCC ini stabil di bawah semua tekanan.

Dimana itu dan dapatkan

Supernova dan lingkungan es

Dalam pembentukan supernova mereka membubarkan jet neon yang akhirnya menyusun awan bintang ini dan bepergian ke daerah lain di alam semesta. Sumber: Pxhere.

Neon adalah elemen kimia paling kelima yang paling banyak di seluruh alam semesta. Karena kurangnya reaktivitas, tekanan uap yang tinggi dan adonan ringan, ia lolos dari atmosfer bumi (meskipun pada tingkat yang lebih rendah dari helium), dan sedikit larut di laut. Itulah sebabnya di sini, di udara bumi, hampir tidak memiliki konsentrasi 18,2 ppm berdasarkan volume.

Agar konsentrasi neon ini meningkat, perlu untuk turun suhu ke lingkungan nol absolut; Hanya kondisi yang mungkin di kosmos, dan pada tingkat yang lebih rendah, di atmosfer beku dari beberapa raksasa gas seperti Jupiter, pada permukaan meteorit berbatu, atau di eksosfer bulan.

Namun, konsentrasi terbesarnya terletak pada nova atau supernova yang didistribusikan di seluruh alam semesta; Seperti halnya bintang -bintang yang berasal, lebih besar dari matahari kita, di dalamnya atom neon yang diproduksi sebagai nukleosintesis antara batubara dan oksigen.

Itu dapat melayani Anda: isoamilo asetat: struktur, sifat, sintesis dan penggunaan

Pencairan udara

Meskipun konsentrasinya hanya 18,2 ppm di udara kita, itu cukup untuk beberapa liter neon dari ruang rumah mana pun dapat diperoleh.

Jadi, untuk memproduksinya, itu perlu. Dengan cara ini, atomnya dapat dipisahkan dari fase cair yang terdiri dari oksigen cair dan nitrogen.

Isotop

Isotop neon yang paling stabil adalah ^{dua puluh}Ne, dengan kelimpahan 90,48%. Ini juga memiliki dua isotop lain yang juga stabil, tetapi kurang berlimpah: ^{dua puluh satu}NE (0,27%) dan ²²NE (9,25%). Sisa adalah tentang radioisotop, dan untuk saat ini lima belas dari mereka diketahui (^15-19Ne dan ne^23-32).

Risiko

Neon adalah gas yang tidak berbahaya dari hampir semua aspek yang mungkin. Karena nol reaktivitas kimianya, ia tidak campur tangan sama sekali dengan proses metabolisme apa pun, dan sama seperti memasuki organisme meninggalkannya tanpa berasimilasi. Itu tidak memiliki efek farmakologis langsung; Meskipun, itu telah dikaitkan dengan kemungkinan efek anestesi.

Itu sebabnya jika ada kebocoran neon, itu tidak mewakili alarm yang mengkhawatirkan. Namun, jika konsentrasi udara atom -atomnya sangat besar, ia dapat bergerak ke molekul oksigen yang kita hirup, yang akhirnya memprovokasi mati lemas dan serangkaian gejala yang terkait dengannya.

Sekarang, neon cair dapat menyebabkan luka bakar dingin pada kontak, sehingga tidak disarankan untuk menyentuhnya secara langsung. Juga, jika tekanan wadahnya sangat tinggi, celah yang tiba -tiba bisa menjadi ledakan; Bukan karena adanya api tetapi dengan kekuatan gas.

Neon juga tidak mewakili bahaya bagi ekosistem. Selain itu, konsentrasinya di udara sangat rendah dan tidak ada masalah dalam menghirupnya. Dan yang paling penting: ini bukan gas yang mudah terbakar. Oleh karena itu, itu tidak akan pernah terbakar terlepas dari seberapa tinggi suhu.

Aplikasi

Petir

Seperti disebutkan, lampu merah neon hadir di ribuan perusahaan. Alasannya adalah hampir tidak ada tekanan gas rendah (~ 1/100 atm) sehingga dapat menghasilkan, untuk sengatan listrik, cahaya karakteristiknya, yang juga telah ditempatkan dalam iklan dari berbagai jenis (iklan, tanda -tanda jalan, dll.).

Tabung diisi neon dapat terbuat dari kaca atau plastik, dan dapatkan semua jenis sosok atau bentuk.

Industri elektronik

Neon adalah gas yang sangat penting dalam industri elektronik. Ini digunakan untuk pembuatan lampu neon dan pemanas; Perangkat yang mendeteksi radiasi atau tegangan tinggi, televisi cifescopes, counter geiser dan kamera ionisasi.

Laser

Bersama dengan helium, duo ne-he dapat digunakan untuk perangkat laser, yang memproyeksikan cahaya kemerahan.

Clatrate

Meskipun benar bahwa neon tidak dapat membentuk senyawa apa pun, telah ditemukan bahwa di bawah tekanan tinggi (~ 0,4 GPa) atom mereka terperangkap di dalam es untuk membentuk clatrat. Di dalamnya, atom NE terbatas pada jenis saluran yang dibatasi oleh molekul air, dan di mana ia dapat memobilisasi di sepanjang kaca.

Meskipun tidak ada banyak aplikasi potensial untuk clatlate neon ini, di masa depan itu bisa menjadi alternatif untuk penyimpanan; atau sederhana, berfungsi sebagai model untuk memperdalam pemahaman bahan beku ini. Mungkin, di beberapa planet neon terperangkap dalam massa es.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). MC Graw Hill.
2. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi. (2019). Neon. Database pubchem. CID = 23987. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
3. J. dari Smedt, w. H. Keesom dan h. H. Mooy. (1930). Pada struktur kristal neon. Laboratorium Fisik di Leiden.
4. Xiaohui Yu & Col. (2014). Struktur Kristal dan Dinamika Enkapsulasi ICE II-terstruktur Neon Hydrate. Prosiding National Academy of Sciences 111 (29) 10456-10461; Doi: 10.1073/PNA.1410690111
5. Wikipedia. (2019). Neon. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
6. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (22 Desember 2018). 10 Fakta Neon - Elemen Kimia. Pulih dari: thinkco.com
7. Kata. Doug Stewart. (2019). Fakta Elemen Neon. Chemicool. Pulih dari: chemicool.com
8. Wikipedia. (2019). Senyawa neon. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
9. Nicola McDougal. (2019). Elemen Neon: Sejarah, Fakta & Penggunaan. Belajar. Pulih dari: belajar.com
10. Jane e. Boyd & Joseph Rucker. (9 Agustus 2012). Blaze of Crimson Light: The Story of Neon. Institut Sejarah Sains. Dipulihkan dari: Sainshistory.org