יסוד כימי · דף עיון
10Ne

ניאון

ניאון הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 10 וסמלו Ne. הוא נמצא במחזור 2, קבוצה 18 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא גז, ותצורת האלקטרונים שלו היא [He] 2s2 2p6.

מספר אטומי10
משקל אטומי תקני20.1797(6)
קבוצה18
מחזור2
בלוקp
תצורת אלקטרונים[He] 2s2 2p6
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

לניאון קליפת ערכיות מלאה או כמעט מלאה, ולכן תגובתיותו נמוכה בהרבה מזו של רוב היסודות. הגזים האצילים הכבדים יכולים ליצור מספר מצומצם של תרכובות בתנאים מתאימים.

תצורת האלקטרונים של ניאון היא [He] 2s2 2p6. יציבות הקליפה החיצונית מסבירה את אנרגיית היינון הגבוהה ואת הנטייה של בני הקבוצה הקלים להופיע כאטומים בודדים במצב הגזי.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

ניאון מופיע בדרך כלל כאטומים בודדים בעלי תגובתיות נמוכה. הגזים האצילים הכבדים מסוגלים ליצור מספר קטן של תרכובות עם יסודות אלקטרושליליים מאוד, אך הכימיה שלהם עדיין מצומצמת יחסית.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא גז. הצפיפות המופיעה היא 0.9002 g/L. נקודת ההתכה היא 24.56 K (-248.6 °C). נקודת הרתיחה היא 27.1 K (-246 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא ניאון וכיצד משתמשים בו?

בפועל, ניאון מופיע ביישומים כגון תאורה, לייזרים וקריוגניקה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

תאורה

בתחום תאורה, ניאון או תרכובות שלו מסייעים לשלוט בבליעה, בפליטה, בשבירה או בהחזרה של אור בטווחי אורכי גל מוגדרים.

לייזרים

ניאון משמש בחומרי לייזר או ברכיבים אופטיים כאשר רמות האנרגיה שלו מאפשרות פליטה או בליעה באורכי גל שימושיים.

קריוגניקה

ניאון משמש כנוזל קירור או כנוזל עבודה בטמפרטורות נמוכות מאוד ביישומים קריוגניים.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

ניאון נמצא במחזור 2 ובקבוצה 18. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: הליום; פלואור; כלור; ארגון. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגגז אציל
מצב בטמפרטורת החדרגז
קליפות אלקטרונים2 · 8
צפיפות0.9002 g/L
נקודת התכה24.57 K (-248.6 °C)
נקודת רתיחה27.1 K (-246 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג—
אנרגיית יינון ראשונה2 081 kJ/mol
זיקה אלקטרונית—

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי ניאון מזוהה עם עבודתו של מוריס טראוורס. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של ניאון הוא 20.1797(6). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לניאון יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הגז אינו חייב להיות רעיל מבחינה כימית כדי להיות מסוכן: בחלל סגור הוא עלול לדחוק חמצן. לכן אוורור וניטור ריכוז החמצן חשובים כשמטפלים בכמות גדולה.