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原子序为10的化学元素
(重定向自氖气

(舊譯作,訛作)是一种化学元素,它的化学符号是Ne,它的原子序数是10。在標準狀態下是一種無色無味的惰性單原子氣體[7],其密度是空氣的三分之二。它在1898年被發現為三種空氣中就有的稀有惰性氣體之一(另外兩種是),氖是上述三種稀有氣體中第二個被發現的,因為它亮紅的放射譜線,它馬上就被認出是一個新元素。氖這個名字是從希臘文翻譯過來的,意思是新的。氖是惰性的,且沒有任何不帶電的氖的化合物曾被發現。目前所知的氖的化合物僅有離子化合物,而它們是被凡得瓦力束縛在一起的。

氖   10Ne
氫(非金屬)
氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬)
鈹(鹼土金屬)
硼(類金屬)
碳(非金屬)
氮(非金屬)
氧(非金屬)
氟(鹵素)
氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬)
鎂(鹼土金屬)
鋁(貧金屬)
矽(類金屬)
磷(非金屬)
硫(非金屬)
氯(鹵素)
氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬)
鈣(鹼土金屬)
鈧(過渡金屬)
鈦(過渡金屬)
釩(過渡金屬)
鉻(過渡金屬)
錳(過渡金屬)
鐵(過渡金屬)
鈷(過渡金屬)
鎳(過渡金屬)
銅(過渡金屬)
鋅(過渡金屬)
鎵(貧金屬)
鍺(類金屬)
砷(類金屬)
硒(非金屬)
溴(鹵素)
氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬)
鍶(鹼土金屬)
釔(過渡金屬)
鋯(過渡金屬)
鈮(過渡金屬)
鉬(過渡金屬)
鎝(過渡金屬)
釕(過渡金屬)
銠(過渡金屬)
鈀(過渡金屬)
銀(過渡金屬)
鎘(過渡金屬)
銦(貧金屬)
錫(貧金屬)
銻(類金屬)
碲(類金屬)
碘(鹵素)
氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬)
鋇(鹼土金屬)
鑭(鑭系元素)
鈰(鑭系元素)
鐠(鑭系元素)
釹(鑭系元素)
鉕(鑭系元素)
釤(鑭系元素)
銪(鑭系元素)
釓(鑭系元素)
鋱(鑭系元素)
鏑(鑭系元素)
鈥(鑭系元素)
鉺(鑭系元素)
銩(鑭系元素)
鐿(鑭系元素)
鎦(鑭系元素)
鉿(過渡金屬)
鉭(過渡金屬)
鎢(過渡金屬)
錸(過渡金屬)
鋨(過渡金屬)
銥(過渡金屬)
鉑(過渡金屬)
金(過渡金屬)
汞(過渡金屬)
鉈(貧金屬)
鉛(貧金屬)
鉍(貧金屬)
釙(貧金屬)
砈(類金屬)
氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬)
鐳(鹼土金屬)
錒(錒系元素)
釷(錒系元素)
鏷(錒系元素)
鈾(錒系元素)
錼(錒系元素)
鈽(錒系元素)
鋂(錒系元素)
鋦(錒系元素)
鉳(錒系元素)
鉲(錒系元素)
鑀(錒系元素)
鐨(錒系元素)
鍆(錒系元素)
鍩(錒系元素)
鐒(錒系元素)
鑪(過渡金屬)
𨧀(過渡金屬)
𨭎(過渡金屬)
𨨏(過渡金屬)
𨭆(過渡金屬)
䥑(預測為過渡金屬)
鐽(預測為過渡金屬)
錀(預測為過渡金屬)
鎶(過渡金屬)
鉨(預測為貧金屬)
鈇(貧金屬)
鏌(預測為貧金屬)
鉝(預測為貧金屬)
鿬(預測為鹵素)
鿫(預測為惰性氣體)




外觀
氣體:無色;在高壓電場發出橙紅色光芒


氖的光譜線
概況
名稱·符號·序數 氖(Neon)·Ne·10
元素類別 稀有气体
·週期· 18 ·2·p
標準原子質量 20.1797(6)
電子排布

1s2 2s2 2p6
2, 8

氖的电子層(2, 8)
歷史
預測 威廉·拉姆齐(1897年)
發現 威廉·拉姆齐和莫里斯·特拉弗斯[1][2](1898年)
物理性質
物態 氣體
密度 (0 °C, 101.325 kPa
0.9002 g/L
沸點時液體密度 1.207[3] g·cm−3
熔點 24.56 K,-248.59 °C,-415.46 °F
沸點 27.07 K,-246.08 °C,-410.94 °F
三相點 24.5561 K(−249 °C),43[4][5] kPa
臨界點 44.4 K,2.76 MPa
熔化熱 0.335 kJ·mol−1
汽化熱 1.71 kJ·mol−1
比熱容 20.786 J·mol−1·K−1

蒸氣壓

壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 12 13 15 18 21 27
原子性質
氧化態 未知
電離能

第一:2080.7 kJ·mol−1
第二:3952.3 kJ·mol−1
第三:6122 kJ·mol−1

更多
共價半徑 58 pm
范德華半徑 154 pm
雜項
晶體結構 面心立方
磁序 反磁性[6]
熱導率 49.1x10-3  W·m−1·K−1
聲速 (气体,0 °C)435 m·s−1
體積模量 654 GPa
CAS號7440-01-9
最穩定同位素

主条目:氖的同位素

同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量MeV 產物
20Ne 90.48% 穩定,帶10個中子
21Ne 0.27% 穩定,帶11個中子
22Ne 9.25% 穩定,帶12個中子

在宇宙的核合成的過程中,大量的氖從恆星的氦核作用中產生。雖然氖在宇宙和太陽系中十分常見(氖在宇宙的含量為第5多,僅低於),但其在地球上十分稀少,大約只佔總空氣體積的18.2ppm(大約與其莫耳分率相同),且在地球表面上含量更少。因為氖為高度揮發的物質且無法合成固態的化合物,所以其在地球及其他類地行星都十分稀少。氖會在新生太陽的溫暖下從微行星逸散。雖然和前述原因不同,但氖甚至在木星的外層大氣略有些消耗。氖也比空氣還要輕[8],使其甚至能從地球的大氣層逸散。

氖在低電壓的氖燈、高電壓放電管和霓虹燈下會發出明顯的紅橙色光[9][10]。氖也應用在電漿管跟冷凍設備中,也有少數的商業用途。它的商業來源主要由液態空氣分餾而來。因為空氣是唯一的來源,所以氖氣較氦氣為貴。

特征编辑

  • 氖是第二轻的稀有气体,在放电管里它发红色-橙色的光。氖的制冷量比液高40倍,比液高三倍。对比起氦来在大多数情况下它是一种比较廉价的冷却液。在所有稀有气体中氖的放电在同样电压和电流情况下是最强烈的。
  • 氖是非常典型的氣體,非常不容易變成液體或固體,必須要在-248.6°C时才會凝固成固態。
  • 氖是一種非常不活潑的元素,幾乎不和其他元素相化合,屬於惰性氣體的一種。
  • 氖的汽化膨脹比(液體時体积,和在室溫一大氣壓力下,氣體時体积的比)為1:1445,是氣體中最高的[11]

应用编辑

 
氖常被用作霓虹灯,它发典型的红橙色的亮光。其它颜色都是使用汞蒸汽放电来激发磷发的磷光

氖发射的明亮的红橙色的光常被用来做霓虹灯做广告。其它应用有:

  • 真空管
  • 高压指示器
  • 避雷针
  • 电视机荧光屏管
  • 氦-氖激光英语Helium–neon laser
  • 液氖被用作冷却液
  • 用于高能物理研究,让氖充满火花室来探测微粒的行径。
  • 填充水银灯和钠蒸气灯。

历史编辑

1898年苏格兰化学家威廉·拉姆瑟和英格兰化学家莫理斯·特拉维斯Morris Travers)在倫敦发现了氖,其名稱來自於希臘語Neos(νέος,新的)。

 
在辉光球作用下发光的氖气

出现编辑

标准状态下氖是单原子的气体。在地球大气层中氖非常稀少,只占其65,000分之一。工业使用液化空气冷却分离的方法来生产氖。

化合物编辑

使用光谱和质谱分析观察到的含氖的离子包括Ne+(NeAr)+(NeH)+(HeNe)+。氖的水合物很不稳定。

同位素编辑

已知的氖的同位素共有11种,包括氖17至氖27,其中氖20(90.48%)、氖21(0.27%)、氖22(9.25%)是稳定的。氖21和氖22是核分裂产物,它们的来源已经很清楚了。氖20不是核分裂产物,对于其在地球上的丰度的来源有很激烈的争论。导致氖的核反应24和镁25的中子发射α衰变,其产物相应的是氖21和氖22。α衰变主要是从裂变系列来的,而中子则是α衰变的次级反应。总的来说这个反应系列导致低的氖20:氖22比例和在含铀岩石中(比如花岗岩)可以观察到的高的氖21:氖22比例。这个同位素是通过镁、衰变导致的。通过对这三个同位素之间的比例的分析可以将宇宙部分的氖与岩浆里的氖和核反应产生的氖区分开来。这说明氖可能可以用来确定岩石和陨石的暴露时间[12]

火山气体中含的氖中氖20的成分比较高。这些地幔中的氖同位素与大气中的氖的来源可能不同。其中氖20的高含量可能来源于地球形成前,可能代表着太阳系的氖。金刚石中的氖20的含量也比较高,说明这个高含量可能的确来自于地球形成前太阳系星云的来源[13]

參考資料编辑

  1. ^ Ramsay, William; Travers, Morris W. On the Companions of Argon. Proceedings of the Royal Society of London. 1898, 63 (1): 437–440. doi:10.1098/rspl.1898.0057. 
  2. ^ Neon: History. Softciências. [2007-02-27]. 
  3. ^ Hammond, C.R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition (PDF). CRC press. 2000: 19. ISBN 0849304814. 
  4. ^ Preston-Thomas, H. The International Temperature Scale of 1990 (ITS-90). Metrologia. 1990, 27: 3–10. 
  5. ^ Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, triple, and critical temperatures of the elements. CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th edition. Boca Raton, Florida: CRC Press. 2005. 
  6. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds 互联网档案馆存檔,存档日期2012-01-12., in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  7. ^ Group 18 refers to the modern numbering of the periodic table. Older numberings described the rare gases as Group 0 or Group VIIIA (sometimes shortened to 8). See also Group (periodic table).
  8. ^ Wilson, Hugh F.; Militzer, Burkhard, Sequestration of Noble Gases in Giant Planet Interiors, Physical Review Letters, March 2010, 104 (12), Bibcode:2010PhRvL.104l1101W, arXiv:1003.5940, doi:10.1103/PhysRevLett.104.121101, 121101. 
  9. ^ Coyle, Harold P. Project STAR: The Universe in Your Hands. Kendall Hunt. 2001: 464. ISBN 978-0-7872-6763-6. 
  10. ^ Kohmoto, Kohtaro. Phosphors for lamps. (编) Shionoya, Shigeo; Yen, William M. Phosphor Handbook. CRC Press. 1999: 940. ISBN 978-0-8493-7560-6. 
  11. ^ Handbook of Compressed Gases. Compressed Gas Association. Springer Science & Business Media. 2012-12-06: 82 [8 March 2016]. ISBN 9781461306733. 
  12. ^ 存档副本. [2006年11月12日]. (原始内容存档于2006年11月25日). 
  13. ^ http://www.mantleplumes.org/Ne.html

外部連結编辑