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Neón

Características del neón

  • Símbolo: Ne
  • Masa atómica: 20,179 7 ± 0,000 6 u1
  • Número CAS: 7440-01-9
  • Configuración electrónica: [He]2s22p6
  • Número atómico: 10
  • Grupo: 18
  • Bloque: Bloque P
  • Familia de elementos: Gas noble
  • Conductividad térmica: 0,046 1 W·m-1·K-1
  • Punto de ebullición: −246,053 °C

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El neón, elemento atómico n°10 de símbolo Ne: su historia, sus isótopos, sus características, sus usos y su producción.

El neón, de símbolo químico Ne, viene del griego néos, literalmente nuevo. Figura en el 2o período y el grupo 18 de la tabla periódica de los elementos según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. Este elemento químico de número atómico 10 pertenece a los gases raros o nobles. Como tal, presenta las características comunes de este tipo de gases. Inagotable en el universo, el neón es comparativamente raro en la Tierra. Entre los gases residuales, se encuentra principalmente en la atmósfera terrestre. Desde su descubrimiento en 1898 por los químicos William Ramsay y Morris William Travers, este gas natural permite numerosas aplicaciones tecnológicas. La iluminación y la criogenización forman parte de ellas.

Historia del Neón

El descubrimiento del neón por William Ramsay y Morris William Travers fue posible después de varios años de experimentos. Fue tras el aislamiento sucesivo del argón en 1894 y del helio en 1895 que los dos químicos dedujeron que debía existir otro cuerpo cuya masa atómica se encontraba entre estas dos materias. Según la regla de la tabla periódica, este elemento desconocido tendría una masa molar de 20.

Los dos colegas se lanzaron entonces infructuosamente en 1896 al estudio de los gases emitidos por diferentes rocas calentadas o disueltas, así como los gases calientes de Cauterets. Luego se les ocurrió licuar 15 litros de argón bruto aislado del aire líquido y someter la solución a una destilación fraccionada. Descubrieron entonces el kriptón. Fue en junio de 1898, repitiendo el proceso, cuando obtuvieron un elemento más ligero, el neón.

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Isótopos

El neón cuenta hasta la fecha con 19 isótopos identificados. Tres de estos isótopos son estables y están presentes en la naturaleza. El más abundante, con una proporción de casi el 90%, tiene un número de masa de 20. Le sigue el isótopo 22Ne con una abundancia de aproximadamente el 9%. El último isótopo estable, con 11 neutrones y 10 protones, representa solo el 0,27% de la totalidad del neón presente en la naturaleza.

El resto constituye radioisótopos con un número de masa que va de 16 a 24. Son isótopos radiactivos con un período radiactivo muy corto. Su vida media no supera el minuto para la mayoría, con el valor máximo correspondiente al isótopo 24Ne de 3,38 minutos.

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Características del neón

Siendo un gas noble, el neón es monoatómico, sin olor ni color e inerte, en condiciones normales de temperatura y presión.

Propiedades físicas

Aquí están las propiedades físicas del neón:

  • condensación a 27 K (-246 °C);
  • solidificación a 24,57 K (-248,59 °C);
  • sistema cristalino cúbico centrado en las caras con parámetro de red de 443 pm;
  • densidad de 0,9 kg/m3 a 0 °C y 1 013 hPa, inferior a la del aire, de ahí la rareza del gas, ya que se eleva en el espacio;
  • punto triple a 24,56 K y 43,37 kPa;
  • punto crítico a 44,4 K, 265,4 kPa;
  • solubilidad en agua de 10,5 ml/L a 20 °C como máximo.

El neón es también el gas raro que emite la descarga más fuerte a tensiones normales. Su línea espectral presenta un color rojo anaranjado.

Propiedades químicas

Como se indicó anteriormente, el neón es un gas inerte. Carece de reactividad química debido a su configuración electrónica. El neón no presenta ningún electrón de valencia, lo que hace casi imposible la unión con otros átomos.

Sin embargo, algunos elementos-iones a base de neón como Ne+, NeAr+, NeH+ y HeNe+ han sido determinados en la espectrometría de masas.

Usos del neón

El principal uso del neón sigue siendo la iluminación. Las lámparas de neón nacen gracias al ingeniero francés Georges Claude en 1910. Este técnico demostró que los tubos inyectados con neón emiten una luz rojiza bajo una descarga eléctrica. Los tubos de neón, o simplemente neones, se utilizan desde entonces como iluminación para letreros. Por defecto de lenguaje, el término se utiliza incorrectamente para designar los tubos fluorescentes domésticos de todos los colores. Hay que señalar, sin embargo, que el neón solo emite una luz rojiza. Los tubos luminiscentes de otros colores contienen otros gases. Puede tratarse de helio (amarillo), CO2 (blanco), argón (violeta), o argón con mercurio (azul).

El neón también se utiliza en las siguientes aplicaciones:

  • las lámparas de señalización,
  • las cámaras de burbujas con dihidrógeno,
  • la cromatografía, como gas portador,
  • los pararrayos,
  • los tubos de alta tensión,
  • los tubos de televisión plasma,
  • los láseres para cirugía ocular o fabricación de circuitos integrados.

En forma líquida, el neón también se utiliza en la criogenización. Este gas natural posee una capacidad frigorífica 40 veces superior a la del helio líquido y tres veces a la del hidrógeno líquido. También presenta la ventaja de ser más barato en comparación con otros gases refrigerantes.

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Producción del neón

El neón resulta de una fabricación industrial. Se obtiene mediante un proceso criogénico que implica la destilación fraccionada del aire. El procedimiento consiste en calentar progresivamente el aire líquido. Los diferentes compuestos atmosféricos tales como el oxígeno, el neón, el helio pasan al estado gaseoso a una temperatura determinada. Esta temperatura equivale a -245,92 °C para el neón. En esta etapa, el neón no está condensado, sino que se encuentra en la parte superior del tubo de fraccionamiento con el helio. La condensación fraccionada permite extraerlo en estado bruto. Luego debe pasar por la purificación en otra planta destinada a este efecto según el uso previsto.

Rusia y Ucrania tenían el monopolio de la producción de gas neón antes de la guerra entre los dos países. Este privilegio corresponde ahora a China. El país presenta la mayor capacidad de producción de gases nobles, incluido el neón, en el mundo. Es capaz de abastecer a los países demandantes.

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