ما هو غاز النيون؟ الفرق بين الغاز عديم اللون وضوئه

الخلاصة السريعة

النيون Ne غاز نبيل عديم اللون عند 20 °C؛ يتوهج في أنبوب التفريغ بلون أحمر برتقالي. ^[1]

• يوجد النيون عادة كذرات منفردة، وليس كجزيئات ثنائية من نوع Cl₂. ^[2]
• ينتمي إلى المجموعة 18 ذات أغلفة التكافؤ الممتلئة، وهو ضعيف التفاعل في الظروف العادية؛ لا يعني اسم «نبيل» حكمًا مطلقًا على كل ظرف. ^[5]
• تورد البيانات المرجعية انصهارًا عند −248.59 °C وغليانًا عند −246.046 °C. ^[1]
• ضوء الغاز يضم خطوطًا عند أطوال موجية محددة؛ لون التوهج العام لا يختزل جميع الخطوط في طول واحد. ^[4]
• في خط NIST المختار: 5852.4879 أنغستروم تساوي 585.24879 نانومتر؛ وهذا طول موجي في الهواء. ^[3]

ما الذي يجعل النيون غازًا نبيلًا؟

النيون من المجموعة 18. ترتبط تسمية الغازات النبيلة بأغلفة تكافؤ ممتلئة وبضعف التفاعل، لكن الكيمياء لم تجعل جميع أعضاء المجموعة عاجزين عن تكوين مركبات تحت أي ظرف. ^[5]

في الظروف العادية تتكون غازات هذه المجموعة من ذرات منفردة. لذلك نكتب Ne للنيون، ونميزه عن الغاز الجزيئي Cl₂ المكوّن من أزواج ذرات. ^[2]

إذا رسمنا 9 نقاط للنيون في نموذجنا، فالمقصود 9 ذرات منفردة. وإذا رسمنا 9 أزواج Cl₂ في نموذج آخر، فنعد 18 ذرة. الرسمة الأولى لا تحتاج إلى زوج لتعريف الجسيم المختار.

الحالة الفيزيائية ونقاط تغير الطور

النيون عديم اللون والرائحة، وحالته المدرجة عند 20 °C غازية. نقطتا الانصهار والغليان المرجعيتان −248.59 و −246.046 °C. ^[1]

نقارن العددين نفسيهما: −246.046 − (−248.59) = 2.544 °C. هذه المسافة العددية بين نقطتي البيانات، وليست فرقًا بين حرارة النيون وحرارة الغرفة.

وصف «نيون سائل» يحدد حالة أخرى؛ فلا ننقل إليه بطاقة الغاز عند 20 °C. ^[1]

لماذا يظهر الضوء الأحمر البرتقالي؟

النيون عديم اللون؛ ويتوهج في التفريغ بالأحمر البرتقالي. ^[1]

عند تحليل الضوء المنبعث من غاز تظهر خطوط عند أطوال موجية محددة، ويكون لكل عنصر طيف انبعاث يميزه. لذلك لا نمثل لون التوهج بخط وحيد يغني عن الطيف. ^[4]

هناك سؤالان مختلفان: ما لون المادة قبل الإضاءة؟ وما الأطوال الموجية التي خرجت منها عندما أضاءت؟ فصل السؤالين يمنع الاستدلال على أحدهما من صورة أنبوب ملون وحدها.

مثال قراءة ثلاثة خطوط من جدول NIST

يورد جدول NIST أطوال خطوط مرئية للنيون المتعادل NeI بالأنغستروم، وفي قسمها تستعمل الأطوال في الهواء. اخترنا ثلاث قيم فقط للقراءة. ^[3][6]

التحويل يستعمل 1 Å = 0.1 nm. للخط الأول: 5852.4879 / 10 = 585.24879 nm. وللثالث: 7032.4131 / 10 = 703.24131 nm. لم تتغير الموجة؛ تغير اسم وحدة الطول والعدد معًا.

الفرق بين القيمتين المحولتين الأولى والثالثة 703.24131 − 585.24879 = 117.99252 nm. لا يلزم أن يكون الطيف ثلاثة خطوط فقط؛ الأرقام المعروضة اختيار محدود من جدول أطول.