نظرة عامة:
النيون Neon هو عضو في عائلة الغازات النبيلة. تشتمل هذه العائلة على عناصر أخرى وهي الهيليوم، الأرجون، الكريبتون، الزينون، والرادون. توجد هذه الغازات في المجموعة الثامنة عشر من الجدول الدوري. الجدول الدوري هو مخطَط يُظهر كيفية ارتباط العناصر الكيميائية ببعضها البعض. تسمى الغازات النبيلة بالغازات الخاملة في بعض الأحيان. يأتي هذا الاسم من حقيقة أن هذه العناصر لا تتفاعل بسهولة. في الحقيقة، يوجد مُركَّبات لثلاثة غازات نبيلة فقط وهي؛ الكريبتون، الرادون، والزينون. لايزال الكيميائيون يقومون بتحضير مركبات من الهيليوم، النيون، أو الأرجون.
تم اكتشاف النيون عام 1898 من قبل الكيميائيين البريطانيين William Ramsay ويليام رامزي (1852-1916)، و Morris Travers موريس ترافرز (1872-1961). يحدث النيون بشكل طبيعي في الغلاف الجوي ولكن بكميات صغيرة جدًا.
| الرمز | العدد الذري | الكتلة الذرية | العائلة |
| Ne | 10 | 20.179 | المجموعة 18
الغازات النبيلة |
لدى النيون استخدامات قليلة نسبيًا. أكثرها شهرةً هو الإضاءة بمصابيح النيون. في الوقت الحاضر؛ تتواجد لافتات النيون من كل لونٍ وشكلٍ وحجم. غالبًا ما تعبأ لافتات النيون بغاز النيون ولكن قد تحتوي على غازات أخرى أيضًا. يحدد الغاز الموجود في أنبوب اللافتة على لون الضوء الناتج. اللون الناتج من النيون نفسه هو البرتقالي المُحمر.
الاكتشاف والتسمية:
استغرق البشر قرونًا لفهم الهواء. في الماضي، اعتقد الفلاسفة أن الهواء كان عنصرًا. من بينهم الإغريق القدماء، فعلى سبيل المثال، كانت العناصر الأربعة الأساسية هي الهواء، النار، الماء، والأرض.
تم أول بحث لنفي هذه الفكرة في السبعينيات. في ذلك العقد، تم اكتشاف عنصريين جديدين في الهواء؛ النيتروجين والأكسجين. لفترة من الزمن، كان الكيميائيون واثقين بأنّ هذين الغازين هما الوحيدين الموجودين في الهواء. هذه الفكرة سهلة الفهم. فالنيتروجين والأكسجين يشكلان أكثر من 99 في المئة من الهواء.
لكن مع مرور الوقت، أصبح الكيميائيون أكثر مهارة في إجراء القياسات. حيث أدركوا أن شيئًا آخر كان موجودًا في الهواء بجانب النيتروجين والأكسجين. هذا “الشيء الآخر” يمثل الواحد في المئة المتبقية والتي هي ليست النيتروجين أو الأكسجين. في عام 1894، تم اكتشاف العنصر الثالث في الهواء وهو الأرجون. يشكل الأرجون حوالي 0.934 في المئة من الهواء. لذا، فإنّ النيتروجين والأكسجين والأرجون يشكلون حوالي 99.966 في المئة من الهواء.
لكن من الذي كان مسؤولا عن الـ 0،034 في المئة المتبقية من الهواء؟ علِم الكيميائيون أنّ الغازات الأخرى يجب أن تكون موجودة بكمياتٍ صغيرة جدًا. لكن ماذا كانت تلك الغازات؟
ماذا كانت تلك الغازات؟
تمت الإجابة على هذا السؤال بين عامي 1895 و1900. حيث تم اكتشاف خمسة غازات خاملة في الهواء. كان واحدًا منها النيون.
كان اكتشاف الغازات ذات الكميات الصغيرة صعبًا للغاية في تسعينيات القرن التاسع عشر. لم تكن الأدوات جيدة بما يكفي لالتقاط جزء صغير من المليلتر من الغاز. ولكن تم تطوير طريقة جديدة، تسمى بالتحليل الطيفي، والتي ترى كميات صغيرة جدًا من العنصر. التحليل الطيفي هو عملية تحليل الضوء الناتج عند تسخين العنصر. يختلف شكل الضوء أو الطيف الناتج باختلاف كل عنصر. يتكون الطيف: من سلسلة من الخيوط الدقيقة الملونة.
في عام 1898، كان رامزي وترافرز يدرسان كمية الغاز الدقيقة التي بقيت بعد إزالة الأكسجين والنيتروجين والأرجون من الهواء. حيث قاموا بتسخين عينة الغاز ودراسة الطيف الناتج منها. وجدوا خطوط طيفية لم يروها من قبل. حيث وصفوا اكتشافهم كالتالي:
“التوهُج القرمزي الناتج من الأنبوب أخبرنا بالقصة، كان مشهدًا حاضرًا لا يمكن أن ينسى أبدًا”. كان يستحق الكفاح في العاميين الماضيين؛ وجميع الصعوبات التي كان يجب التغلب عليها قبل الانتهاء من البحث. ظهر الغاز غير المكتشف بأسلوب ليس أقل من مفاجئٍ مثير. في الوقت الحالي، لم يعد يهم الطيف الفعلي للغاز لأنه لا شيء في العالم يتوهج مثلما رأينا.
كان ابن رامزي من أوائل الأشخاص الذين سمعوا عن هذا الاكتشاف. أراد أن يسمي العنصر الحديث “novum” بمعنى جديد. أعجبت الفكرة والده ولكنه اقترح استخدام الكلمة اليونانية “neos” وهكذا تم تسمية العنصر نيون.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: اكتشاف وتسمية وخواص عنصر الألومنيوم
الخصائص الفيزيائية لعنصر النيون Neon
النيون، غاز عديم اللون والرائحة والطعم. يتحول من غاز إلى سائل عند 245.92- درجة مئوية (410.66- درجة فهرنهايت) ومن سائل إلى صلب عند 248.6- درجة مئوية (415.5- فهرنهايت). كثافته هي 0.89994 غرام لكل لتر. بالمقارنة، تبلغ كثافة الهواء حوالي 1.29 غرام لكل لتر.
الخصائص الكيميائية لعنصر النيون Neon
النيون عنصر غير نشط كيميائيًا. إلى الآن، من المستحيل جعل النيون يتفاعل مع أي عنصر أو مركب آخر.
حدوثه في الطبيعة واستخراجه:
وفرة النيون في الهواء الطبيعي هي 18.2 جزء من المليون (0.0182 في المئة).
النظائر لعنصر النيون Neon
توجد ثلاثة نظائر للنيون، نيون-20، نيون-21، نيون-22. النظائر هي شكلين أو أكثر من العنصر. تختلف النظائر بعضها عن بعض وفقًا لعدد الكتلة. عدد الكتلة؛ هو الرقم المكتوب على يمين اسم العنصر. يمثل عدد الكتلة عدد البروتونات والنيترونات الموجودة في نواة ذرة العنصر. يحدد عدد البروتونات العنصر ولكن عدد النيترونات في ذرة العنصر الواحد تختلف. كل اختلاف هو نظير.
من المعروف أيضًا أن للنيون ثلاث نظائر مشعة. النظير المشع؛ هو الذي ينفصل ويعطي شكلًا من أشكال الإشعاع. يتم إنتاج النظائر المشعة عند إطلاق جسيمات صغيرة جدًا على الذرات. تلتصق هذه الجسيمات بالذرات وتجعلها مشعة.
لا يوجد أي تطبيق تجاري لنظائر النيون المشعة.
استخراجه:
يمكن الحصول على النيون Neon من الهواء عن طريق التقطير التجزيئي. الخطوة الأولى في التقطير التجزيئي هي تغيير الهواء من غاز إلى سائل. بالتالي سيعمل على تسخين الهواء السائل. مع ارتفاع درجة الحرارة الهواء، سيعود كل عنصر في الهواء من سائل إلى غاز عند درجات حرارة مختلفة. النيون هو الجزء الذي يتحول إلى غاز عند 245.92-درجة مئوية.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: التسمية والخواص الكيميائية والفيزيائية لعنصر المغنيزيوم
استخدامات عنصر النيون Neon
أفضل استخدام لغاز النيون هو في أضواء النيون. حيث يتكون ضوء النيون من أنبوب زجاجي مُعبَأ بغاز النيون أو بعض الغازات الخاملة الأخرى. يمر تيار كهربائي عبر الأنبوب. يقوم التيار الكهربائي بفصل ذرات النيون. بعد جزء من الثانية، تعود الأجزاء وتتحد. عندما تتحد مرة أخرى فإنها تطلق ضوء النيون. الضوء الناتج هو بفعل غاز النيون.
تم ابتكار إضاءة النيون من قِبل الكيميائي الفرنسي Georges Claude جورج كلود (1870-1960). عرض كلود أول لافتة نيون له في معرض باريس في عام 1910. بعد عامين باع أول لافتة إعلان إلى مصفف شعر باريس.
بحلول القرن العشرين، أصبحت إضاءة النيون مشهورة في أجزاء كثيرة من العالم، كانت أضواء النيون غير مكلفة واستمر ذلك لفترة طويلة، وكانت أيضًا جذابة للغاية. على الأرجح أكثر مجموعة مذهلة من إضاءات النيون كانت في لاس فيغاس ونيفادا. تحاول الفنادق، النوادي الليلية والمطاعم التفوق على الجميع في الحصول على لافتة النيون الأكبر والألمع.
أما الآن، فتستخدم إضاءة النيون لأغراض كثيرة، على سبيل المثال، يتم استخدام أنابيب النيون في الأجهزة المستخدمة بالكشف عن التيارات الكهربائية، أيضًا يستخدم النيون في تصنيع أشعة الليزر. الليزر هو جهاز لإنتاج ضوء مشع للغاية من لون أحادي. لليزر العديد من الاستخدامات في الصناعة والطب. فهي فعالة جدا في قطع المعادن والبلاستيك. أيضًا يمكن أن تستخدم للقيام بعمليات جراحية دقيقة للغاية.
المركبات:
لا يوجد مركبات لعنصر النيون.
الآثار الصحية:
لا توجد آثار صحية معروفة عن عنصر النيون.
المصدر:
Neon, Chemical Element,Chemistry Explained, Retrieved January 21, 2019, from http://www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Neon.html
