O neônio foi descoberto em 1898 pelos químicos britânicos William Ramsay (1852-1916) e Morris Travers (1872-1961) no University College de Londres. Apenas algumas semanas após a descoberta do criptônio e do xenônio, os dois cientistas resfriaram uma amostra de ar líquido e coletaram o gás que escapava durante a evaporação progressiva. Ao colocar este gás em um tubo de descarga, observaram um brilho vermelho-alaranjado intenso e característico. O filho de Ramsay, de 13 anos, que assistia ao experimento, exclamou: "É uma luz maravilhosa!"
Ramsay nomeou este novo elemento neônio (do grego neos = novo) devido à sua descoberta recente. O neônio foi o último dos gases nobres estáveis a ser descoberto (depois do hélio, argônio, criptônio e xenônio). Em 1910, o físico francês Georges Claude (1870-1960) desenvolveu a primeira placa luminosa de neônio, iniciando assim uma revolução na publicidade e iluminação urbana. Esta invenção deu origem aos famosos "letreiros de neônio" que logo iluminariam cidades ao redor do mundo.
O neônio (símbolo Ne, número atômico 10) é um gás nobre do grupo 18 da tabela periódica, composto por dez prótons, geralmente dez nêutrons (para o isótopo mais comum) e dez elétrons. Os três isótopos estáveis são o neônio-20 \(\,^{20}\mathrm{Ne}\) (≈ 90,48%), o neônio-21 \(\,^{21}\mathrm{Ne}\) (≈ 0,27%) e o neônio-22 \(\,^{22}\mathrm{Ne}\) (≈ 9,25%).
À temperatura ambiente, o neônio é um gás monoatômico (Ne), incolor, inodoro e completamente inerte quimicamente. Sua configuração eletrônica completa (camada externa saturada com oito elétrons) lhe confere uma estabilidade excepcional. O neônio é o segundo gás nobre mais leve depois do hélio e tem o menor intervalo de temperatura entre seu ponto de fusão e seu ponto de ebulição de todos os elementos (apenas 2,6 K). O gás Ne tem uma densidade de aproximadamente 0,900 g/L à temperatura e pressão padrão.
A temperatura na qual os estados líquido e sólido podem coexistir (ponto de fusão): 24,56 K (−248,59 °C). A temperatura na qual passa do estado líquido para o gasoso (ponto de ebulição): 27,104 K (−246,046 °C). O neônio líquido é usado como refrigerante criogênico em algumas aplicações especializadas, embora seja menos comum que o nitrogênio ou o hélio líquidos.
| Isótopo / Notação | Prótons (Z) | Nêutrons (N) | Massa atômica (u) | Abundância natural | Meia-vida / Estabilidade | Decaimento / Observações |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Neônio-18 — \(\,^{18}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 8 | 18.005708 u | Não natural | 1,672 s | Radioativo β\(^+\) decai para \(\,^{18}\mathrm{F}\); produzido artificialmente em aceleradores. |
| Neônio-19 — \(\,^{19}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 9 | 19.001880 u | Não natural | 17,22 s | Radioativo β\(^+\); usado em pesquisa nuclear. |
| Neônio-20 — \(\,^{20}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 10 | 19.992440 u | ≈ 90,48 % | Estável | Isótopo ultra-majoritário; produzido por fusão de carbono e oxigênio em estrelas massivas. |
| Neônio-21 — \(\,^{21}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 11 | 20.993847 u | ≈ 0,27 % | Estável | Isótopo raro; usado como traçador em geoquímica e cosmoquímica. |
| Neônio-22 — \(\,^{22}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 12 | 21.991385 u | ≈ 9,25 % | Estável | Produzido em estrelas massivas; sua proporção com Ne-20 revela a história da nucleossíntese. |
| Neônio-23 — \(\,^{23}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 13 | 22.994467 u | Não natural | 37,24 s | Radioativo β\(^-\) decai para \(\,^{23}\mathrm{Na}\); meia-vida relativamente longa para um isótopo radioativo leve. |
| Neônio-24 — \(\,^{24}\mathrm{Ne}\,\) | 10 | 14 | 23.993610 u | Não natural | 3,38 minutos | Radioativo β\(^-\); produzido em reatores nucleares e aceleradores. |
| Outros isótopos — \(\,^{16}\mathrm{Ne},\,^{17}\mathrm{Ne},\,^{25}\mathrm{Ne}-\,^{34}\mathrm{Ne}\) | 10 | 6-7, 15-24 | — (ressonâncias) | Não naturais | \(10^{-21}\) — 0,602 s | Estados muito instáveis observados em física nuclear; alguns têm estruturas de halo de nêutrons. |
N.B. :
Camadas eletrônicas: Como os elétrons se organizam ao redor do núcleo.
O neônio possui 10 elétrons distribuídos em duas camadas eletrônicas. Sua configuração eletrônica completa é: 1s² 2s² 2p⁶, ou simplificada: [He] 2s² 2p⁶. Essa configuração também pode ser escrita como: K(2) L(8).
Camada K (n=1): contém 2 elétrons na subcamada 1s. Essa camada interna está completa e é muito estável.
Camada L (n=2): contém 8 elétrons distribuídos como 2s² 2p⁶. Os orbitais 2s e 2p estão completamente preenchidos, conferindo estabilidade máxima. Essa configuração de 8 elétrons na camada externa é chamada de octeto e representa um estado energético ideal.
O neônio possui 8 elétrons em sua camada externa (2s² 2p⁶), formando uma configuração eletrônica saturada. Essa configuração explica suas propriedades químicas excepcionais:
O neônio não perde nem ganha elétrons em condições normais, o que explica a ausência total de estados de oxidação estáveis.
A camada de valência completa confere ao neônio uma inércia química absoluta, daí sua classificação entre os gases nobres.
Nenhum composto químico estável de neônio foi sintetizado, mesmo em condições extremas de laboratório. O neônio é o gás nobre mais inerte depois do hélio.
A configuração eletrônica do neônio, com sua camada externa completamente preenchida com 8 elétrons, faz dele o gás nobre de referência para o segundo período da tabela periódica. Essa estrutura confere-lhe propriedades características: estabilidade química absoluta (o neônio é totalmente inerte e não forma compostos), energia de ionização extremamente alta (é praticamente impossível remover um elétron) e ausência total de reatividade em todas as condições conhecidas. O neônio representa o estado energético mais estável para 10 elétrons, razão pela qual muitos elementos vizinhos (sódio, flúor, oxigênio, magnésio) tendem a adotar essa configuração [Ne] ganhando ou perdendo elétrons. A configuração do neônio define a regra do octeto na química: os átomos tendem a adquirir 8 elétrons em sua camada externa para alcançar a estabilidade máxima. O neônio é utilizado principalmente por suas propriedades físicas, e não químicas: produz uma luz vermelho-alaranjada característica quando excitado eletricamente, daí seu uso icônico em letreiros de néon e tubos fluorescentes. Também serve como gás refrigerante em certas aplicações criogênicas e como atmosfera inerte em processos industriais especializados.
O neônio, como todos os gases nobres, possui uma camada eletrônica externa completa com oito elétrons (configuração de octeto), o que lhe confere uma estabilidade química excepcional. Esta configuração faz do neônio um dos elementos mais inertes quimicamente: forma virtualmente nenhuma ligação química estável em condições normais ou mesmo extremas.
Ao contrário dos gases nobres mais pesados (criptônio, xenônio, radônio) que podem formar alguns compostos químicos em condições muito específicas, nenhum composto químico estável verdadeiro de neônio foi sintetizado ou observado na natureza. Mesmo as tentativas mais sofisticadas com os agentes oxidantes mais poderosos (como o flúor) ou sob alta pressão não conseguiram forçar o neônio a formar ligações químicas verdadeiras.
O neônio pode formar compostos de inclusão (clatratos) onde os átomos de neônio são fisicamente aprisionados em uma gaiola molecular formada por outras moléculas (como gelo), mas sem a formação de ligações químicas propriamente ditas. Íons moleculares efêmeros contendo neônio (como NeH⁺, NeAr⁺) foram detectados em espectrometria de massa, mas essas espécies são extremamente instáveis e só existem em condições de alta energia.
Esta inércia química total faz do neônio um gás ideal para criar atmosferas protetoras onde nenhuma reação química é desejada. O neônio também é não tóxico, não inflamável e não apresenta nenhum perigo químico ou ambiental, embora possa causar asfixia por deslocamento de oxigênio em espaços confinados.
O neônio é o quinto elemento mais abundante no universo (depois do hidrogênio, hélio, oxigênio e carbono), mas sua detecção e estudo no espaço apresentam desafios particulares. O neônio representa cerca de 0,13% da massa bariônica do universo.
O neônio é produzido principalmente por nucleossíntese estelar em estrelas massivas. O neônio-20, o isótopo ultra-majoritário, é formado por dois processos principais: a fusão de dois núcleos de carbono-12 (C + C → Ne-20 + He-4) e a captura de uma partícula alfa pelo oxigênio-16 (O-16 + He-4 → Ne-20). Essas reações ocorrem a temperaturas de cerca de 600 milhões de kelvin nos núcleos de estrelas massivas no final de suas vidas.
Em estrelas muito massivas (maiores que 8 massas solares), o neônio pode servir como combustível nuclear durante a queima de neônio a temperaturas que excedem 1,2 bilhão de kelvin. Esta fase produz oxigênio e magnésio e dura apenas alguns anos, ou mesmo alguns dias para as estrelas mais massivas. O neônio é então disperso no meio interestelar durante a explosão de supernova, enriquecendo a matéria que formará futuras gerações de estrelas e planetas.
O "problema do neônio faltante" tem intrigado os astrofísicos há muito tempo. No meio interestelar e nas atmosferas estelares, a abundância observada de neônio é frequentemente menor do que as previsões teóricas. Ao contrário de outros elementos, o neônio não forma facilmente compostos moleculares detectáveis, e suas linhas espectrais atômicas são difíceis de observar porque estão no ultravioleta distante, absorvido pela atmosfera terrestre. Além disso, uma parte significativa do neônio pode estar aprisionada em grãos de poeira interestelar, tornando-o invisível para observações espectroscópicas convencionais.
Missões espaciais equipadas com espectrômetros UV (como o Telescópio Espacial Hubble, FUSE e observatórios de raios X) permitiram uma melhor caracterização da abundância de neônio em vários ambientes cósmicos: regiões HII, nebulosas planetárias, restos de supernovas e o meio interestelar difuso.
A proporção isotópica ²⁰Ne/²²Ne varia de acordo com as fontes astrofísicas e fornece informações valiosas sobre os processos de nucleossíntese. Estrelas massivas produzem neônio-22 por captura de nêutrons no neônio-20 e magnésio-25, modificando assim a proporção isotópica. O estudo dessas proporções em meteoritos, grãos pré-solares e vento solar revela a história complexa da mistura de material de diferentes gerações estelares antes da formação do sistema solar.
No vento solar, o neônio apresenta uma proporção ²⁰Ne/²²Ne de cerca de 13,8, diferente da encontrada na atmosfera terrestre ou em meteoritos primitivos. Essas variações atestam os processos de fracionamento isotópico que ocorreram durante a formação do Sol e do sistema solar.
O neônio também desempenha um papel na cosmoquímica. Os três componentes do neônio (Ne-A, Ne-B, Ne-C) identificados em meteoritos primitivos têm origens diferentes: solar, cosmogênica (produzida por raios cósmicos) e nucleossintética. A análise desses componentes permite rastrear a história do material primitivo do sistema solar e os processos de irradiação pelos quais passou.
N.B.:
O letreiro de neônio, inventado por Georges Claude em 1910, transformou profundamente a paisagem urbana do século XX. Embora comumente chamados de "letreiros de neônio", a maioria dos letreiros luminosos modernos na verdade usa vários gases e revestimentos fluorescentes para produzir diferentes cores: o neônio puro produz vermelho-alaranjado; o argônio com mercúrio dá azul; o hélio produz amarelo-rosa; o criptônio dá branco-violeta. Os tubos também podem ser revestidos com fósforos que convertem a luz UV em várias cores visíveis. Esses letreiros tornaram-se ícones culturais, simbolizando metrópoles modernas de Times Square a Las Vegas, de Tóquio a Hong Kong. A arte do neônio também evoluiu para se tornar uma forma reconhecida de arte contemporânea, com artistas criando instalações de luz espetaculares em museus e galerias ao redor do mundo. Apesar da concorrência dos LEDs modernos (mais eficientes em termos de energia), os verdadeiros tubos de neônio mantêm uma qualidade luminosa única e uma nostalgia cultural que garantem sua longevidade, pelo menos como uma forma de arte e expressão criativa.
Berílio (Z=4): um metal
raro com propriedades excepcionais 
