10Ne20.180

原子序数 10 · 稀有气体

Ne

别名: Neon

氖是一种无色、惰性的稀有气体,通电时会发出耀眼的红橙色光芒。这种光芒为世界带来了霓虹灯;如今,氖气还在制造计算机芯片所用的激光器中扮演着低调却关键的角色。

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主要性质

原子序数10
原子量20.180 (CIAAW 2024 简化标准原子量)
分类稀有气体
18
周期2
p
物态(25 °C,1 atm)气态
熔点24.56 K (-248.6 °C)
沸点27.07 K (-246.1 °C)
密度0.0008999 g/cm³
电负性(鲍林标度)
原子半径(范德华半径)154 pm
第一电离能21.565 eV
电子亲和能
氧化态0
发现1898

电子排布

简写
[He]2s2 2p6
完整
1s2 2s2 2p6
各电子层电子数
2 · 8

轨道表示式

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓

在周期表中的位置

发现历史

1894年威廉·拉姆齐和瑞利勋爵发现氩,1895年拉姆齐又在地球上找到氦,人们清楚地意识到,元素周期表中缺了一整族不活泼的气体。1898年,拉姆齐和助手 莫里斯·特拉弗斯 取得大量液态空气,让它缓慢蒸发,并收集在不同温度下沸腾逸出的各个馏分。

短短几周内,他们就鉴定出三种新元素:氪、氖和氙。当他们把氖馏分放进放电管时,管中迸发出前所未见的绯红色光芒,其光谱确认这是一种新元素。

氖成为商品,要归功于法国工程师乔治·克洛德。他开发了大规模空气液化技术,并于1910年在巴黎展示了氖灯照明。20世纪20年代,霓虹广告牌迅速风靡欧美。

名称由来

名称来自希腊语 neos,意为“新”。据一个广为流传的说法,拉姆齐年幼的儿子建议用拉丁语novum,拉姆齐则改用了希腊语中对应的词。元素符号为 Ne。中文“氖”取“乃”字的读音;“霓虹灯”一词则是英文neon的音译。

主要用途

  • 照明与招牌:经典的红橙色霓虹灯中充的是纯氖;其他颜色则使用别的气体或彩色荧光涂层。
  • 激光器:氦氖激光器产生稳定的红色光束,用于条码扫描器、校准工具和教学实验室。氖也是半导体光刻所用准分子激光器的主要缓冲气体。
  • 低温技术:液氖是一种制冷剂,适用于介于液氦和液氮之间的温度范围。
  • 指示灯与电子器件:小型氖灯用作指示灯,氖也用于某些验电笔和等离子显示器。

同位素

氖有三种稳定同位素:氖-20(约90.5%)、氖-21(约0.3%)和 氖-22(约9.2%)。这些同位素的比例在大气、太阳风以及陨石和深部地幔岩石所封存的气体中各不相同,地球化学家借此追溯太阳系中挥发性元素的来源。宇宙射线在地表岩石中产生的氖-21,可用来测定这些岩石暴露于地表的时间。氖的放射性同位素寿命都很短。

日常生活中

氖在空气中只占约百万分之十八,因此是作为大型空气分离装置的副产品获得的。它无毒且化学惰性;唯一的危险是,与任何惰性气体一样,它会在密闭空间中排挤氧气。

许多被称作“霓虹灯”的招牌,实际上充的是氩和少量汞(发出蓝光),或者如今已改用LED制作。

小知识

  • 目前尚不知道任何稳定的氖化合物。
  • 据估计,氖是宇宙中含量排名第五左右的元素,但在地球上很稀少。
  • 按单位体积计算,液氖的制冷能力是液氦的许多倍。

同族元素 (18)

数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。