Le néon est un gaz incolore et inodore à température ambiante. Il appartient à la famille des gaz nobles, dont les éléments occupent la dernière colonne du tableau périodique. Son numéro atomique est 10 : chaque atome possède donc dix protons. Sa masse atomique est de 20,1797 u, une valeur qui tient compte des proportions des différents isotopes présents dans la nature.
Pourquoi le néon réagit-il si peu ?
Situé en période 2 et dans le groupe 18, le néon possède une couche électronique externe complète, décrite par la configuration [He]2s² 2p⁶. Cette organisation rend difficile la perte ou le partage d’électrons : dans les conditions ordinaires, le néon ne forme pas de composés chimiques connus. Son état d’oxydation est nul.
C’est l’un des gaz nobles les plus réfractaires à la réaction chimique. Le néon est liquide seulement à très basse température : sa fusion se produit à −248,59 °C et son ébullition à −246,08 °C. Sous forme liquide, il peut servir de réfrigérant cryogénique, c’est-à-dire de fluide utilisé pour atteindre des températures extrêmement basses. La fiche du Jefferson Lab cite aussi les indicateurs haute tension et les lasers hélium-néon parmi ses applications.
Où trouve-t-on le néon et comment l’obtient-on ?
Sur Terre, le néon est présent en très faible quantité dans l’atmosphère. La fiche de l’Institut UTINAM du CNRS indique une concentration atmosphérique d’environ 0,018 %. Il est rare dans la croûte terrestre et n’est pas présent en quantité mesurable dans l’eau de mer selon les données d’identité affichées pour cet élément.
À l’échelle industrielle, on le récupère à partir de l’air liquéfié, lors de la séparation de ses constituants. L’Élémentarium de la Société chimique de France décrit le néon comme un coproduit de la production de dioxygène et de diazote. Cette méthode est cohérente avec sa faible abondance : il faut traiter de grands volumes d’air pour isoler ce gaz.
À quoi sert-il dans les enseignes et les appareils ?
Dans une enseigne au néon, une décharge électrique traverse le gaz contenu dans un tube. Les atomes excités libèrent ensuite de l’énergie sous forme de lumière, dont la teinte caractéristique est rouge orangé. Le mot « néon » désigne souvent, par extension, des tubes lumineux qui contiennent d’autres gaz ou des mélanges : toutes les enseignes lumineuses ne fonctionnent donc pas nécessairement avec du néon pur.
Le gaz est également employé dans des indicateurs haute tension et, associé à l’hélium, dans des lasers hélium-néon. Ces lasers ont notamment servi dans des appareils de mesure et des lecteurs de codes-barres. Sous forme liquide, le néon trouve une application en cryogénie. Ces usages exploitent des propriétés distinctes : l’émission lumineuse sous décharge, la faible réactivité et le très bas point d’ébullition.
Que révèlent ses isotopes et son nom ?
Le néon naturel est constitué principalement de trois isotopes stables : le néon 20, le néon 21 et le néon 22. Un isotope est une forme d’un même élément dont le noyau contient un nombre différent de neutrons. Le néon 20 est de loin le plus abondant, tandis que les deux autres contribuent à la masse atomique moyenne indiquée pour l’élément.
Morris William Travers et William Ramsay ont découvert le néon en 1898. Son nom vient du grec neos, qui signifie « nouveau ». Cette appellation faisait écho à l’identification d’un gaz jusque-là inconnu, isolé au cours des travaux consacrés aux gaz rares.