Hechos sobre el Neón

El gas que hace brillar a Las Vegas es uno de los nobles, es decir, los gases nobles. El neón es uno de los seis elementos, que se encuentran en la columna más a la derecha de la Tabla Periódica, que son inertes. Los gases nobles reaccionan de mala gana, porque la capa más externa de electrones que orbitan el núcleo está llena, lo que no incentiva a estos gases a intercambiar electrones con otros elementos. Como resultado, hay muy pocos compuestos hechos con gases nobles.

Al igual que sus compañeros de gas noble, el neón es inodoro e incoloro. Bajo ciertas condiciones de laboratorio, el neón puede formar un compuesto con flúor, pero por lo demás no es reactivo, según el Laboratorio Nacional de Aceleración Thomas Jefferson.

Solo los hechos

• Número atómico (número de protones en el núcleo): 10
• Símbolo atómico (en la Tabla Periódica de elementos): Ne
• Peso atómico (masa media del átomo): 20.1797
• Densidad: 0.0008999 gramos por centímetro cúbico
• Fase a temperatura ambiente: Gas
• Punto de fusión: menos 415,46 grados Fahrenheit (menos 248,59 grados Celsius)
• Punto de ebullición: menos 410,94 grados F (menos 246,08 grados C)
• Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 19
• isótopos más comunes: Ne-20 (90,48 por ciento de abundancia natural), Ne-22 (9,25 por ciento de abundancia natural), Ne-21 (0,27 por ciento de abundancia natural)

Historia

Químicos William Ramsay de Escocia y Morris Travers de Inglaterra descubrieron el neón en 1898, según Chemicool. Ramsay había descubierto argón en 1894 y fue el primero en aislar helio en 1895. De los lugares de esos elementos en la Tabla Periódica, dedujo que había un elemento aún desconocido entre los dos gases nobles.

Ramsay y Travers finalmente descubrieron neón, así como criptón y xenón, en una muestra de argón. Los químicos congelaron el argón usando aire líquido, y luego evaporaron el argón y recogieron el gas que se desprendía. Pasaron un alto voltaje a través de la primera muestra del gas que habían recogido y, sorprendentemente, encontraron que el tubo con el vidrio brillaba un carmesí brillante, según Chemicool. Ramsay nombró el nuevo elemento neón basado en la palabra griega neos, que significa nuevo.

¿Quién sabía?

• El neón es el cuarto elemento más abundante en el universo, según el Laboratorio Jefferson.
• En la atmósfera de la Tierra, el neón solo compone alrededor del 0,0018 por ciento, según Chemicool.
• El neón se crea en estrellas de gran masa cuando la presión interna de la estrella es lo suficientemente grande como para fusionar átomos de carbono en átomos de neón, según Berkeley Lab.
• De acuerdo con Minerals Education Coalition, el neón se obtiene principalmente de la licuación del aire.
• El neón tiene el rango de temperatura más pequeño (2,6 grados C o 4,7 grados F) para el que es un líquido, según Chemicool.
• El neón, junto con el helio, el argón, el criptón y el xenón, forman el grupo conocido como gases nobles. Estos son los elementos más estables y menos reactivos debido a que tienen capas de valencia completas (la capa exterior tiene el número máximo de electrones, dos para el helio, ocho para el resto). Todos los gases nobles conducen electricidad, se iluminan cuando una corriente los atraviesa, y son inodoros, incoloros y monoatómicos (existen como átomos individuales).
• Debido a su relativa inercia, el neón no forma ningún compuesto estable conocido en la naturaleza, según Chemicool.
• Hay varios investigadores, con artículos publicados en Nature y Foundations of Chemistry, que quieren reorganizar la Tabla Periódica para mover el helio junto al hidrógeno y promover que el neón sea el más ligero de los gases nobles debido a las propiedades del helio y el número de electrones en su capa exterior.
• Aunque generalmente inerte y no tóxico, el neón también se conoce como un asfixiante simple, según Lenntech. Cuando se inhala, puede causar mareos, náuseas, vómitos y pérdida del conocimiento. La muerte puede ser causada por errores de juicio, confusión o estar inconsciente.
• De acuerdo con el Laboratorio de Propulsión a Chorro, se ha descubierto neón en los discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes. El descubrimiento del neón en estos discos ayuda a los astrónomos a rastrear el contenido de gas alrededor de las estrellas jóvenes durante las diferentes etapas de su desarrollo para comprender mejor cómo se forman los planetas.
• Cuando está licuado, el neón es un refrigerante criogénico importante que tiene más de 40 veces la capacidad de refrigeración por volumen que el helio líquido y más de tres veces la del hidrógeno líquido, según la Royal Society of Chemistry.

Cómo funciona un letrero de neón

El uso más común del gas es en letreros de neón, que tienen una historia de un siglo. Desarrolladas por primera vez por el ingeniero francés Georges Claude en 1902, las luces de neón crean luz aplicando electricidad a neón o argón en un tubo de vidrio sellado. El argón produce luz azul, y el neón produce el rojo anaranjado claro que es familiar en los letreros de neón, dijo Bill Concannon, un artista de letreros de neón y propietario de Aargon Neon, una tienda de letreros en Crockett, California.

Otros colores se crean utilizando una variedad de otros gases, como argón, mercurio, helio, criptón y xenón, según el Edison Tech Center. Hoy en día, la mayoría de las luces que se ven en muchos lugares, como en el strip de Las Vegas, están hechas de mercurio y argón y coloreadas con fósforos.

Las luces de neón, también conocidas como lámparas fluorescentes de cátodo frío (CCFL), funcionan cuando los electrodos en cada extremo de un tubo de vacío lleno de neón u otro gas fluorescente se someten a una corriente alterna, según el Edison Tech Center. La corriente ioniza los átomos causando que el tubo se llene de electrones libres. A medida que los átomos ionizados recapturan sus electrones para volverse neutros, se libera luz visible que da a los signos CCFL su brillo de color.

Investigación actual

Relaciones de neón en estrellas

Los astrónomos están estudiando las relaciones de neón en el sol para comprender mejor no solo nuestra propia estrella, sino también otras estrellas de nuestro universo. Dos estudios de 2018 (Young y Brooks, et al.) encontrado en arXivdiscute la importancia de las relaciones de neón. Según Young, la relación de magnesio a neón es importante para comprender mejor los potenciales de ionización en la atmósfera solar, mientras que la relación de oxígeno a neón podría ayudar a determinar la cantidad de neón en la fotosfera del sol. Y conociendo estas proporciones, según Brooks, et al., puede ayudar a los astrónomos a comprender mejor la evolución de las estrellas y el potencial de los ciclos solares de la estrella en el centro de nuestro sistema solar.

De acuerdo con un artículo de prensa del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el neón, junto con el carbono, el oxígeno y el nitrógeno, es vital para la velocidad a la que la energía fluye desde las reacciones de fusión nuclear dentro del núcleo del sol a su superficie. La velocidad a la que fluye la energía se relaciona directamente con la ubicación y el tamaño de la zona de convección del sol.

Muchos elementos, como el oxígeno, el carbono y el nitrógeno, se pueden estudiar directamente en el sol debido a sus líneas de absorción espectral. El neón, sin embargo, no proporciona líneas espectrales utilizables en el rango visible de luz, por lo que las abundancias del elemento se deducen en función de las proporciones con los demás. Las cantidades de estos elementos dentro del sol se basan en mediciones tomadas de la fotosfera, como con el método de observación de Young, o de la corona durante los eclipses de acuerdo con el artículo de 2005 del comunicado de prensa.

Láseres de helio-neón

El neón se utiliza para fabricar láseres de helio-neón, que son relativamente baratos. Una carga eléctrica excita el neón, y los átomos de neón emiten luz a medida que regresan a su estado neutro, similar a la forma en que funcionan los letreros de neón, según la Universidad de California, Santa Bárbara. Los espejos concentran la luz en un rayo láser. Los primeros reproductores de discos láser usaban láseres de helio-neón para leer los discos.

Protección de los suministros de agua

En septiembre de 2014, los investigadores informaron que los pozos de agua potable en Pensilvania y Texas se habían contaminado con metano como resultado de pozos mal sellados, en lugar de por la controvertida práctica de fracturación hidráulica, comúnmente denominada «fracturación hidráulica», en la que se fracturan rocas para liberar petróleo y gas natural. En la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias, el equipo de geoquímicos dijo que agregaron gases nobles, como el neón y el argón, al metano del gas natural para rastrear el metano corrupto porque el neón y el argón no reaccionan y, por lo tanto, se mueven, sin cambios, junto con el gas natural.

Informes adicionales de Stephanie Pappas, colaboradora de Live Science.