Неон и его характеристики

Общая характеристика неона

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Неон – десятый элемент Периодической таблицы. Обозначение – Ne от латинского «neon». Расположен во втором периоде, VIIIА группе. Относится к группе инертных (благородных) газов. Заряд ядра равен 10.

Неон представляет собой бесцветный, трудносжижаемый газ. Содержание неона в воздухе составляет 0,0015% (об.). Он практически не растворяется в воде,плохо растворяется в этаноле. Образует клатрат состава 8Ne×46Н₂О. Химически инертный, не реагирует со всеми другими веществами (простыми и сложными).

Атомная и молекулярная масса неона

Относительная молекулярная масса M_r – это молярная масса молекулы, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (¹²С). Это безразмерная величина.

Относительная атомная масса A_r – это молярная масса атома вещества, отнесенная к 1/12 молярной массы атома углерода-12 (¹²С).

Поскольку в свободном состоянии неон существует в виде одноатомных молекул Ne, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 20,1797.

Изотопы неона

Неон может находиться в виде трех изотопов ²⁰Ne (90,48%), ²¹Ne (0,27%) и ²²Ne (9,25%). Их массовые числа равны 20, 21 и 22 соответственно. Ядро атома изотопа неона ²⁰Ne содержит десять протонов и десять нейтронов, а изотопов ²¹Ne и ²²Ne– такое же количество протонов, одиннадцать и двенадцать нейтронов соответственно.

Существует также шестнадцать не стабильных изотопов неона.

Ионы неона

Как и гелий при сильном возбуждении атомов неон образует молекулярные ионы типа Ne₂⁺:

σ_s²σ_s^*σ_z²π⁴_x,yπ^*4_x,yσ_z^*1.

Молекула и атом неона

В свободном состоянии неон существует в виде одноатомных молекул Ne.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Рассчитайте относительную плотность по воздуху неона.

Решение

Известно, что плотность какого-либо газа по воздуху рассчитывается как отношение молярной масса этого газа к молярной массе воздуха (29 г/моль):

D_air = M / M_air.

Молярная масса неона равна 20 г/моль. Тогда его плотность по воздуху будет равна:

D_air (Ne) = M (Ne) / M_air;

D_air (Ne) = 20 / 29 = 0,6896.

Ответ

Плотность неона во воздуху равна 0,6896.

ПРИМЕР 2

Задание

Вычислите энергию ионизации для иона неона Ne([He]2s²2p⁴).

Решение

Рассчитаем энергию ионизации иона неона Ne([He]2s²2p⁴):

ЕИ = R × z² / n²,

где R – константа Ридберга равная 13,6 эВ; z–заряд атома, n – число электронов в атоме.

Порядковый номер неона равен 10-ти, значит заряд атома неона (+10). Количество электронов в данном ионе равно 8-ми.

ЕИ (He) = 13,6 × 10² / 8²;

ЕИ (He) = 13,6 × 100 / 64 = 21,25 эВ.