Neon

Il neon o neo (dal greco: νέος, -α, -ον, "néos, -a, -on", significato: nuovo) è un elemento chimico della tavola periodica degli elementi, che ha come simbolo Ne e come numero atomico 10. È un gas nobile quasi inerte e incolore, in grado di produrre una fluorescenza rossastra, usata nelle lampade dette, appunto, "al neon". È presente in tracce nell'aria (circa lo 0,007%).

Neon
10 Ne                                                                                                                                                                                                                                               fluoro ← neon → sodio
Aspetto
Aspetto dell'elemento Gas incolore, emissione di luce rossa
Linea spettrale Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	neon, Ne, 10
Serie	gas nobili
Gruppo, periodo, blocco	18 (VIIIA), 2, p
Densità	0,8999 kg/m³ a 273 K
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	1S0
Proprietà atomiche
Peso atomico	20,1797
Raggio covalente	69 pm
Raggio di van der Waals	154 pm
Configurazione elettronica	[He]2s22p6
e− per livello energetico	2, 8
Stati di ossidazione	0 (sconosciuto)
Struttura cristallina	cubica
Proprietà fisiche
Stato della materia	gassoso (non magnetico)
Punto di fusione	24,56 K (−248,59 °C)
Punto di ebollizione	27,07 K (−246,08 °C)
Punto critico	−228,74 °C a 2,76 MPa
Volume molare	13,23×10−3 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	1,7326 kJ/mol
Calore di fusione	0,3317 kJ/mol
Velocità del suono	435 m/s a 273,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-01-9
Calore specifico	103 J/(kg·K)
Conducibilità termica	0,049,3 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	2 080,7 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	3 952,3 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	6 122 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	9 371 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione	12 177 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione	15 238 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione	19 999 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione	23 069,5 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 20Ne 90,48% È stabile con 10 neutroni 21Ne 0,27% È stabile con 11 neutroni 22Ne 9,25% È stabile con 12 neutroni
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Caratteristiche chimico-fisiche

Modellino di atomo di neon

Il neon è il secondo per leggerezza tra i gas nobili, emette un'incandescenza rosso-arancio in un tubo a scarica e possiede allo stato liquido una capacità di refrigerazione 40 volte superiore a quella dell'elio liquido e 3 volte superiore a quella dell'idrogeno liquido. In molte applicazioni è un refrigerante meno costoso dell'elio. Il neon possiede la scarica più intensa tra tutti i gas rari.

Applicazioni

Quando viene eccitato tramite scariche elettriche, il neon emette una caratteristica luce rosso-arancione, ampiamente usata nelle insegne pubblicitarie. Il termine "neon" viene normalmente usato per indicare questo tipo di luci, anche se in realtà diversi gas vengono utilizzati per ottenere diversi colori.

Usi tipici:

• lampade al neon
• parascintille
• tubi a raggi catodici televisivi.

Neon ed elio sono utilizzati nei laser a gas.

Liquefatto il neon è utilizzato come refrigerante criogenico.

Storia del neon

Una fortuita scoperta del neon, avvenuta nel 1675, fu alla base delle lampade a scarica: l'astronomo francese Jean Picard osservò una debole luce alla sommità di un tubo di vetro che costituiva l'estremità di un barometro a mercurio. L'elettricità statica ionizzava le molecole di mercurio presenti nella cavità superiore, satura di vapori. Quando i fondamenti dell'energia elettrica furono scoperti, si poté dare una spiegazione al fenomeno e classificarlo come scarica in un gas ionizzato, da cui sarebbe discesa una intera tipologia di lampade ancora diffuse nel mondo della illuminazione.

Il gas neon venne ufficialmente scoperto a Londra nel 1898 da William Ramsay e Morris Travers.

L'ingegnere chimico Georges Claude espose al pubblico la prima lampada al neon nel 1910, a Parigi.

In seguito, fu scoperto un metodo di estrazione economico del neon dall'aria che rese possibile la messa in commercio delle lampade su vasta scala. Nel 1912 Jacques Fonseque, socio di Claude, vendette la prima insegna ad un negozio di barbiere; nel 1913 l'insegna "CINZANO" – con lettere alte un metro ciascuna – fu posta in bella vista sugli Champs-Elysees.

Disponibilità

Il neon è un gas raro monoatomico che si trova nell'atmosfera terrestre in misura di 1 parte su 65 000 e viene prodotto attraverso il sopraraffreddamento e la distillazione frazionata dell'aria.

Composti

Anche se ai fini pratici il neon è un elemento inerte, in laboratorio sono stati ottenuti suoi composti chimici con il fluoro. Non si sa se alcuni di questi composti esistano in natura, ma alcuni indizi suggeriscono di sì. Gli ioni, Ne⁺, (NeAr)⁺, (NeH)⁺, e (HeNe⁺) sono stati impiegati nelle ricerche nel campo dell'ottica e della spettrometria di massa. Inoltre il neon forma un idrato instabile.

Isotopi

Il neon ha tre isotopi stabili: Ne-20 (90,48%), Ne-21 (0,27%) e Ne-22 (9,25%). L'Ne-21 e l'Ne-22 sono nucleogenici e le loro variazioni sono ben comprese. Per contro, l'Ne-20 non è ritenuto nucleogenico e le cause della sua variazione sulla terra sono state ampiamente discusse. Le principali reazioni nucleari che generano isotopi di neon sono l'emissione di neutroni, il decadimento alfa di Mg-24 e Mg-25, che producono rispettivamente Ne-21 e Ne-22. le particelle alfa sono derivate dalla catena di decadimento dell'uranio, mentre i neutroni sono prodotti principalmente da reazioni secondarie di particelle alfa. Il risultato netto porterebbe a una tendenza a rapporti più bassi per il Ne-20/Ne-22 e più alti per il Ne-21/Ne-22 di quelli osservati in rocce ricche di uranio quali il granito. L'analisi isotopica delle rocce terrestri esposte ha dimostrato una produzione cosmogenica di Ne-21. Questo isotopo viene generato da reazioni di spallazione di sodio, silicio e alluminio. Analizzando tutti e tre gli isotopi, la componente cosmogenica può essere ottenuta dal neon magmatico e da quello nucleogenico. Questo fatto suggerisce che il neon può essere utile nella determinazione dell'età di esposizione cosmica delle rocce superficiali.

Similarmente allo xeno, i contenuti di neon osservati in campioni di gas vulcanici sono ricchi di Ne-20, così come di Ne-21 nucleogenico, relativamente al contenuto di Ne-22. I contenuti di detti isotopi in questi campioni rappresentano una sorgente non atmosferica di neon. I componenti ricchi di Ne-20 sono attribuiti alle componenti di gas rari primordiali sulla terra, probabilmente dovuti a neon solare. Un'elevata abbondanza di Ne-20 si è anche riscontrata nei diamanti, suggerendo ulteriormente una riserva di neon solare sulla terra.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
• R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall'url originale il 22 ottobre 2010).

Altri progetti

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Collegamenti esterni

• neon, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• (EN) neon, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• Neon. La materia luminosa dell`arte, sul portale RAI Arte, su arte.rai.it.