Neon: proprietà, composti, usi

Il neon è un gas nobile appartenente al Gruppo 18 e al secondo periodo con numero atomico 10 ed è un elemento del blocco p. Il suo nome deriva dal greco  νέος che significa nuovo e ha configurazione elettronica 1s2, 2s2, 2p6.

I chimici britannici Sir William Ramsay e Morris W. Travers scoprirono questo elemento a Londra nel 1898 poco dopo la loro scoperta del krypton. Come il krypton, il neon fu scoperto attraverso lo studio dell’aria liquefatta.

Dal riscaldamento dell’aria liquefatta catturarono i gas mentre evaporavano e li isolarono. Dopo aver rimosso azoto, ossigeno argon e krypton trovarono un altro gas che emetteva una brillante luce rossa sotto scarica spettroscopica.

Sulla Terra, il gas si trova principalmente nell’atmosfera, dove costituisce 1 parte su 55.000 corrispondente allo 0.00182%. Si trova anche nella crosta terrestre, ma in una frazione ancora più piccola. Gli isotopi del vengono prodotti nei nuclei delle stelle e la loro origine richiede temperature superiori a 100 megakelvin.

Proprietà del neon

È un gas monoatomico, non combustibile, incolore, inodore, solubile in acqua e chimicamente inerte. A bassa pressione, si illumina di un rosso-arancio brillante se è attraversato da una corrente elettrica.

Allo stato solido cristallizza secondo un reticolo cubico a facce centrate.

Nel 1912, Sir Joseph John Thomson osservò che i raggi canale ottenuti dal neon ionizzato seguivano due traiettorie distinte quando passavano attraverso un campo magnetico e un campo elettrico. Dedusse la presenza di atomi di neon con due diverse masse atomiche, scoprendo così gli isotopi dell’elemento.

Presenta tre isotopi stabili di cui il 20Ne ha un’abbondanza in natura del 90.48%, il22Ne che ha un’abbondanza pari al 9.25% mentre il 21Ne ha un’abbondanza dello 0.27%.

Nelle stelle l’isotopo 22Ne cattura le particelle alfa per dare 26Mg  in uno stato eccitato. Quest’ultimo rilascia energia emettendo un raggio γ per dare 26Mg o un neutrone per dare 25Mg

Composti

Il neon è un gas nobile e presenta l’ottetto atomico completo e, pertanto, è un elemento poco reattivo.

Ha infatti una elevatissima energia di ionizzazione, seconda dopo l’elio, che richiede troppa energia per produrre composti ionici stabili.

D’altra parte ha una scarsa polarizzabilità  quindi l’elemento non tende a modificare la sua posizione originaria per l’effetto di un campo elettrico esterno e quindi non tende a legarsi ad altri atomi.

Forma molecole in cui sono presenti le deboli forze di van der Waals quindi  i legami si rompono in presenza di vibrazione molecolare. Ciò accade se la temperatura è troppo alta superiore a quella del neon solido ovvero a temperature superiori a 24.56 K.

Forma quindi dimeri, trimeri e tetrameri e si lega al fluoro e al cloro e ad alcuni composti organici come l’anilina

Può  formare un legame molto debole con un atomo di metallo di transizione come legante come, ad esempio, Cr(CO)5Ne, Mo(CO)5Ne, W(CO)5Ne

Usi 

Il maggior utilizzo del neon è nella realizzazione delle insegne usate per la pubblicità largamente utilizzate per promuovere attività commerciali.

I laser  elio-neon che operano ad una lunghezza d’onda di 632.8 nm, utilizzati per molte applicazioni nei campi della microscopia, scansione di codici a barre, spettroscopia, lettura di dischi ottici e ingegneria biomedica.

Il neon è anche utilizzato anche per realizzare indicatori e dispositivi di commutazione ad alta tensione, parafulmini, attrezzature subacquee e laser.

Allo stato liquido è un importante refrigerante criogenico ed è utilizzato nel raffreddamento a bassa temperatura. Il gas, infatti, ha oltre 40 volte più capacità di refrigerazione per unità di volume rispetto all’elio liquido e più di 3 volte quella dell’idrogeno liquido.

 

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