Néon

Néon
Lampe à décharge contenant du néon.
Fluor ← Néon → Sodium He     10 Ne                                                                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Ne ↓ Ar Tableau complet • Tableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole	Ne
Nom	Néon
Numéro atomique	10
Groupe	18
Période	2e période
Bloc	Bloc p
Famille d'éléments	Gaz noble
Configuration électronique	[He] 2s2 2p6
Électrons par niveau d’énergie	2, 8
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique	20,179 7 ± 0,000 6 u
Rayon atomique (calc)	(38 pm)
Rayon de covalence	58 pm
Rayon de van der Waals	154 pm
État d’oxydation	0
Oxyde	inconnu
Énergies d’ionisation
1re : 21,564 54 eV	2e : 40,962 96 eV
3e : 63,45 eV	4e : 97,12 eV
5e : 126,21 eV	6e : 157,93 eV
7e : 207,275 9 eV	8e : 239,098 9 eV
9e : 1 195,828 6 eV	10e : 1 362,199 5 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD MeV 20Ne 90,48 % stable avec 10 neutrons 21Ne 0,27 % stable avec 11 neutrons 22Ne 9,25 % stable avec 12 neutrons
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire	Gaz (non magnétique)
Masse volumique	0,900 32 g·L-1 (1 atm, 0 °C) équation : $\rho =7.3718/0.3067^{(1+(1-T/44.4)^{0.2786})}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 24,56 à 44,4 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 24,56 −248,59 61,796 1,24704 25,88 −247,27 60,69544 1,22483 26,54 −246,61 60,1313 1,21345 27,21 −245,94 59,55733 1,20187 27,87 −245,28 58,97293 1,19007 28,53 −244,62 58,37739 1,17806 29,19 −243,96 57,76996 1,1658 29,85 −243,3 57,1498 1,15328 30,51 −242,64 56,51595 1,14049 31,17 −241,98 55,86734 1,1274 31,83 −241,32 55,20275 1,11399 32,5 −240,65 54,52079 1,10023 33,16 −239,99 53,81987 1,08609 33,82 −239,33 53,09815 1,07152 34,48 −238,67 52,35348 1,05649 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 35,14 −238,01 51,5833 1,04095 35,8 −237,35 50,78458 1,02483 36,46 −236,69 49,95368 1,00807 37,13 −236,02 49,08608 0,99056 37,79 −235,36 48,1762 0,9722 38,45 −234,7 47,2169 0,95284 39,11 −234,04 46,19886 0,93229 39,77 −233,38 45,10954 0,91031 40,43 −232,72 43,9314 0,88654 41,09 −232,06 42,63864 0,86045 41,75 −231,4 41,19062 0,83123 42,42 −230,73 39,51666 0,79745 43,08 −230,07 37,47283 0,7562 43,74 −229,41 34,66164 0,69947 44,4 −228,75 24,036 0,48505
Système cristallin	Cubique à faces centrées
Couleur	incolore
Point d’ébullition	−246,053 °C
Énergie de fusion	0,331 7 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation	1,71 kJ·mol-1 (1 atm, −246,05 °C)
Température critique	−228,7 °C
Point triple	−248,593 9 °C
Volume molaire	22,414×10-3 m3·mol-1
Pression de vapeur	équation : $P_{vs}=exp(29.755+{\frac {-271.06}{T}}+(-2.6081)\times ln(T)+(5.2700E-4)\times T^{2})$ Pression en pascals et température en kelvins, de 24,56 à 44,4 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) P (Pa) 24,56 −248,59 43 800 25,88 −247,27 69 546,65 26,54 −246,61 86 089,59 27,21 −245,94 105 443,39 27,87 −245,28 127 891,25 28,53 −244,62 153 723,22 29,19 −243,96 183 235,52 29,85 −243,3 216 730,02 30,51 −242,64 254 513,92 31,17 −241,98 296 899,7 31,83 −241,32 344 205,16 32,5 −240,65 396 753,78 33,16 −239,99 454 875,12 33,82 −239,33 518 905,54 34,48 −238,67 589 188,92 T (K) T (°C) P (Pa) 35,14 −238,01 666 077,69 35,8 −237,35 749 933,87 36,46 −236,69 841 130,28 37,13 −236,02 940 051,93 37,79 −235,36 1 047 097,42 38,45 −234,7 1 162 680,53 39,11 −234,04 1 287 231,9 39,77 −233,38 1 421 200,77 40,43 −232,72 1 565 056,9 41,09 −232,06 1 719 292,52 41,75 −231,4 1 884 424,43 42,42 −230,73 2 060 996,22 43,08 −230,07 2 249 580,58 43,74 −229,41 2 450 781,72 44,4 −228,75 2 665 200
Vitesse du son	936 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique	1 028 J·kg-1·K-1 équation : $C_{P}=(1.0341E6)+(-138770)\times T+(7154.0)\times T^{2}+(-162.55)\times T^{3}+(1.3841)\times T^{4}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 24,56 à 40 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) Cp $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$ Cp $({\tfrac {J}{kg\times K}})$ 24,56 −248,59 36 660 1 817 25 −248,15 36 920 1 830 26 −247,15 37 706 1 868 26 −247,15 37 706 1 868 27 −246,15 38 672 1 916 27 −246,15 38 672 1 916 28 −245,15 39 724 1 968 28 −245,15 39 724 1 968 29 −244,15 40 800 2 022 29 −244,15 40 800 2 022 30 −243,15 41 871 2 075 30 −243,15 41 871 2 075 31 −242,15 42 942 2 128 31 −242,15 42 942 2 128 32 −241,15 44 052 2 183 T (K) T (°C) Cp $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$ Cp $({\tfrac {J}{kg\times K}})$ 32 −241,15 44 052 2 183 33 −240,15 45 270 2 243 33 −240,15 45 270 2 243 34 −239,15 46 701 2 314 34 −239,15 46 701 2 314 35 −238,15 48 484 2 403 35 −238,15 48 484 2 403 36 −237,15 50 788 2 517 36 −237,15 50 788 2 517 37 −236,15 53 817 2 667 37 −236,15 53 817 2 667 38 −235,15 57 809 2 865 38 −235,15 57 809 2 865 39 −234,15 63 034 3 124 40 −233,15 69 800 3 459
Conductivité thermique	0,046 1 W·m-1·K-1
Divers
No CAS	7440-01-9
No ECHA	100.028.282
No CE	231-110-9
Précautions
SGH
Attention H280 et P410+P403 H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur P410+P403 : Protéger du rayonnement solaire. Stocker dans un endroit bien ventilé.
SIMDUT
A, A : Gaz comprimé température critique = −228,7 °C Divulgation à 1,0 % selon les critères de classification
Transport
-    1065    Numéro ONU : 1065 : NÉON COMPRIMÉ Classe : 2 Étiquette : 2 : Gaz
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le néon est l'élément chimique de numéro atomique 10, de symbole Ne. Son nom est tiré du grec νέος (néos), « nouveau » en français.

Dans le tableau périodique des éléments, il se trouve dans le 8^e groupe principal, ou le 18^e groupe de l'UICPA, et appartient donc aux gaz nobles. Comme les autres gaz rares, c'est un gaz incolore, extrêmement inerte et monoatomique. Pour de nombreuses propriétés telles que le point de fusion et d'ébullition ou la masse volumique, il se situe entre l'hélium, plus léger, et l'argon, plus lourd.

Le néon est l'un des éléments les plus abondants de l'univers, mais il est relativement rare sur terre, car, comme l'hélium, une grande partie du gaz s'est échappée dans l'espace. On le trouve principalement dans l'atmosphère terrestre ; seules de petites quantités sont piégées dans les roches.

Comme le krypton et le xénon, le néon est découvert en 1898 par William Ramsay et Morris William Travers par distillation fractionnée de l'air liquide. Les applications les plus connues sont les tubes fluorescents ou les lampes néon, dans lesquels le néon est excité par des décharges électriques pour briller d'une couleur typiquement rouge-orange.

Histoire

William Ramsay.

En 1894, John William Strutt Rayleigh et William Ramsay découvrent l'argon, le premier gaz noble. En 1895, Ramsay isole également de l'hélium, auparavant connu uniquement dans le spectre solaire, à partir de minerais d'uranium. D'après les lois du tableau périodique, il reconnaît alors qu'il doit y avoir un autre élément entre l'hélium et l'argon avec une masse atomique d'environ 20 u.

À partir de 1896, il commence donc à étudier divers minéraux et météorites ainsi que les gaz qu'ils émettent lorsqu'ils sont chauffés ou dissous. Cependant, Ramsay et son collègue Morris William Travers ne réussissent pas avoir de résultats concluants, et ne parviennent à trouver que de l'hélium et, plus rarement, de l'argon. Ils enquêtent alors sur les gaz chauds de Cauterets en France et d'Islande, sans résultat.

Enfin, ils commencent à examiner 15 litres d'argon brut isolé de l'air liquide et séparé par liquéfaction et distillation fractionnée. Le premier élément à être séparé et détecté par le spectre de la flamme est le krypton. Le 13 juin 1898, ils réussissent finalement à isoler un élément plus léger de la fraction à plus bas point d'ébullition de l'argon brut. Ramsay et Travers décident de nommer cet élément Néon, d'après le grec νέος (néos), en français « nouveau ». Peu de temps après, ils réussissent à extraire un autre élément, le xénon, grâce au même procédé.

La première application du gaz nouvellement découvert est la lampe néon développée en 1910 par le français Georges Claude : le néon rempli dans un tube de verre est excité par des tensions élevées et créer de la lumière.

Isotopes

Au total, 19 isotopes du néon sont connus, entre ¹⁵Ne et ³⁴Ne. Parmi ceux-ci, seuls ²⁰Ne, ²¹Ne et ²²Ne sont stables et se trouvent également dans la nature. Le ²⁰Ne est de loin le plus courant et représente 90,48 % des isotopes. ²¹Ne est le plus rare sur terre avec une part de 0,27 % et ²²Ne se produit avec une fréquence de 9,25 % dans la distribution isotopique naturelle sur terre. Tous les autres isotopes ont une courte demi-vie de 3,38 minutes maximum pour ²⁴Ne.

Caractéristiques notables

Raies spectrales.

Le néon est le second gaz noble, il possède 40 fois la capacité de réfrigération de l'hélium liquide et trois fois celle de l'hydrogène liquide (à volume égal). Dans la plupart des applications, c'est un réfrigérant moins cher que l'hélium.

À des tensions et des courants normaux, le néon a la décharge la plus intense de tous les gaz nobles et prend une teinte rouge orangé.

Applications

Enseigne au néon.

La couleur orange rougeâtre que le néon émet dans les tubes néon est largement utilisée pour les signaux publicitaires. « Néon » est devenu le nom donné à ce type de lumière bien qu'en réalité de nombreux autres gaz soient utilisés. Il s'agit d'un abus de langage, en particulier pour l'éclairage domestique ; il s'agit en réalité de tubes fluorescents ou tubes luminescents (de leur nom officiel).

Ampoule de lampe témoin au néon et son spectre.

Autres utilisations :

• lampe témoin
• tube Nixie
• parafoudres ;
• dans les écrans de télévision dits « plasma » en mélange avec le xénon ;
• le néon est utilisé dans certains lasers.

Le néon liquéfié est utilisé commercialement comme réfrigérant cryogénique.

Remarque

C'est par une généralisation abusive qu'on dénomme néons tous les tubes fluorescents et notamment ceux des enseignes lumineuses. Seul le rouge est en effet possible avec le néon et les autres couleurs sont, soit obtenues avec d'autres composés (hélium : jaune ; CO₂ : blanc ; argon : violet ; argon/mercure : bleu), soit produites par un revêtement fluorescent excité par un rayonnement ultraviolet.

Voir aussi

Articles connexes

• Chimie des gaz nobles

Liens externes

• (en) « Technical data for Neon » (consulté le 23 avril 2016), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

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Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz nobles	Éléments non classés
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