Cet article concerne l'element chimique. Pour les autres significations, voir Neon (homonymie) .

Neon
Lampe a decharge contenant du neon.
Fluor ← Neon → Sodium He     10 Ne                                                                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Ne ↓ Ar Tableau complet ? Tableau etendu
Position dans le tableau periodique
Symbole	Ne
Nom	Neon
Numero atomique	10
Groupe	18
Periode	2 e periode
Bloc	Bloc p
Famille d'elements	Gaz noble
Configuration electronique	[ He ] 2 s 2 2 p 6
Electrons par niveau d’energie	2, 8
Proprietes atomiques de l' element
Masse atomique	20,179 7  ± 0,000 6  u [ 1 ]
Rayon atomique (calc)	( 38   pm )
Rayon de covalence	58   pm [ 2 ]
Rayon de van der Waals	154   pm
Etat d’oxydation	0
Oxyde	inconnu
Energies d’ionisation [ 3 ]
1 re  : 21,564 54   eV	2 e  : 40,962 96   eV
3 e  : 63,45   eV	4 e  : 97,12   eV
5 e  : 126,21   eV	6 e  : 157,93   eV
7 e  : 207,275 9   eV	8 e  : 239,098 9   eV
9 e  : 1 195,828 6   eV	10 e  : 1 362,199 5   eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Periode MD Ed PD MeV 20 Ne 90,48   % stable avec 10 neutrons 21 Ne 0,27   % stable avec 11 neutrons 22 Ne 9,25   % stable avec 12 neutrons
Proprietes physiques du corps simple
Etat ordinaire	Gaz (non magnetique)
Masse volumique	0,900 32   g · L -1 ( 1   atm , 0  °C ) [ 1 ] equation [ 4 ]  : ${\displaystyle \rho =7.3718/0.3067^{(1+(1-T/44.4)^{0.2786})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m -3 et temperature en kelvins, de 24,56 a 44,4 K. Valeurs calculees : 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
Systeme cristallin	Cubique a faces centrees
Couleur	incolore
Point d’ebullition	?246,053  °C [ 1 ]
Energie de fusion	0,331 7   kJ · mol -1
Energie de vaporisation	1,71   kJ · mol -1 ( 1   atm , ?246,05  °C )
Temperature critique	?228,7  °C [ 1 ]
Point triple	?248,593 9  °C [ 5 ]
Volume molaire	22,414 ×10 -3   m 3 · mol -1
Pression de vapeur	equation [ 4 ]  : ${\displaystyle P_{vs}=exp(29.755+{\frac {-271.06}{T}}+(-2.6081)\times ln(T)+(5.2700E-4)\times T^{2})}$ Pression en pascals et temperature en kelvins, de 24,56 a 44,4 K. Valeurs calculees : 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 a 20   °C
Chaleur massique	1 028   J · kg -1 · K -1 equation [ 4 ]  : ${\displaystyle C_{P}=(1.0341E6)+(-138770)\times T+(7154.0)\times T^{2}+(-162.55)\times T^{3}+(1.3841)\times T^{4}}$ Capacite thermique du liquide en J·kmol -1 ·K -1 et temperature en kelvins, de 24,56 a 40 K. Valeurs calculees : T (K) T (°C) C p ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ C p ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 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) C p ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ C p ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 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
Conductivite thermique	0,046 1   W · m -1 · K -1
Divers
N o  CAS	7440-01-9
N o  ECHA	100.028.282
N o  CE	231-110-9
Precautions
SGH [ 6 ]
Attention H280 et P410+P403 H280  : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur P410+P403  : Proteger du rayonnement solaire. Stocker dans un endroit bien ventile.
SIMDUT [ 7 ]
A, A  : Gaz comprime temperature critique = ?228,7  °C Divulgation a 1,0 % selon les criteres de classification
Transport [ 6 ]
-     1065     Numero ONU  : 1065  : NEON COMPRIME Classe : 2 Etiquette : 2  : Gaz
Unites du SI & CNTP , sauf indication contraire.
modifier

Le neon est l' element chimique de numero atomique 10, de symbole Ne. Son nom est tire du grec ν?ο?  / neos , ≪ nouveau ≫.

Dans le tableau periodique des elements , 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, extremement inerte et monoatomique. Pour de nombreuses proprietes telles que le point de fusion et d' ebullition ou la masse volumique , il se situe entre l' helium , plus leger, et l' argon , plus lourd.

Le neon est l'un des elements les plus abondants de l' univers , mais il est relativement rare sur Terre, car, comme l'helium, une grande partie du gaz s'est echappee dans l'espace. On le trouve principalement dans l' atmosphere terrestre dont il est un des gaz a l'etat de traces  ; seules de petites quantites sont piegees dans les roches.

Comme le krypton et le xenon , le neon est decouvert en 1898 par William Ramsay et Morris William Travers par distillation fractionnee de l'air liquide. Les applications les plus connues sont les tubes fluorescents ou les lampes neon , dans lesquels le neon est excite par des decharges electriques pour briller d'une couleur typiquement rouge-orange.

Histoire [ modifier | modifier le code ]

En 1894, John William Strutt Rayleigh et William Ramsay decouvrent l' argon , le premier gaz noble . En 1895, Ramsay isole egalement de l' helium , auparavant connu uniquement dans le spectre solaire, a partir de minerais d' uranium . D'apres les lois du tableau periodique, il reconnait alors qu'il doit y avoir un autre element entre l'helium et l'argon avec une masse atomique d'environ 20  u ^{[ 8 ]} .

A partir de 1896, il commence donc a etudier divers mineraux et meteorites ainsi que les gaz qu'ils emettent lorsqu'ils sont chauffes ou dissous. Cependant, Ramsay et son collegue Morris William Travers ne reussissent pas avoir de resultats concluants, et ne parviennent a trouver que de l'helium et, plus rarement, de l'argon. Ils enquetent alors sur les gaz chauds de Cauterets en France et d'Islande, sans resultat ^{[ 8 ]} .

Enfin, ils commencent a examiner 15  litres d'argon brut isole de l'air liquide et separe par liquefaction et distillation fractionnee. Le premier element a etre separe et detecte par le spectre de la flamme est le krypton . Le 13 juin 1898 , ils reussissent finalement a isoler un element plus leger de la fraction a plus bas point d'ebullition de l'argon brut. Ramsay et Travers decident de nommer cet element Neon, d'apres le grec ν?ο?  / neos , ≪ nouveau ≫. Peu de temps apres, ils reussissent a extraire un autre element, le xenon , grace au meme procede ^{[ 8 ]} .

La premiere application du gaz nouvellement decouvert est la lampe neon developpee en 1910 par le francais Georges Claude  : le neon remplissant un tube de verre est excite par des tensions elevees et emet de la lumiere ^{[ 9 ]} .

Isotopes [ modifier | modifier le code ]

Au total, 19 isotopes du neon sont connus, entre ¹⁵ Ne et ³⁴ Ne. Parmi ceux-ci, seuls ²⁰ Ne, ²¹ Ne et ²² Ne sont stables et se trouvent egalement dans la nature. Le ²⁰ Ne est de loin le plus abondant et represente 90,48  % des isotopes. ²¹ Ne est le plus rare sur Terre avec une part de 0,27  % et ²² Ne se produit avec une frequence 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 ²⁴ Ne ^{[ 10 ]} .

Caracteristiques [ modifier | modifier le code ]

Caracteristiques physiques [ modifier | modifier le code ]

Dans les conditions normales de temperature et de pression , le neon est un gaz monoatomique, incolore et inodore. A pression normale, il se condense a 27   K ( ?246   °C ) et se solidifie a 24,57   K ( ?248,59   °C ) (a cette pression il est, de tous les elements, celui dont la plage de temperature de l'etat liquide est la plus petite). Comme les autres gaz nobles , a l'exception de l' helium , le neon cristallise dans un systeme cristallin cubique avec un parametre de maille a  = 443  pm .

Avec une densite de 0,9   kg/m ³ a 0   °C et 1 013   hPa , le neon est legerement plus leger que l'air, donc il s'eleve. Dans le diagramme de phase , le point triple est a 24,56   K et 43,37   kPa , le point critique est a 44,4   K , 265,4   kPa et une densite critique de 0,483   g/cm ^{3 [ 11 ]} .

Le neon est peu soluble dans l'eau ; un maximum de 10,5   ml de neon peut se dissoudre dans un litre d'eau a 20   °C ^{[ 11 ]} .

Comme d'autres gaz nobles, le neon presente une raie spectrale caracteristique lors des decharges de gaz. Comme les raies dans le domaine spectral visible sont principalement dans la gamme rouge a jaune, le gaz apparait dans une couleur rouge orangee lors d'une decharge.

Caracteristiques chimiques [ modifier | modifier le code ]

En tant que gaz noble typique, le neon est extremement inerte ; comme pour l' helium , aucun compose de l'element n'est connu. Meme les clathrates , ou d'autres gaz nobles sont physiquement enfermes dans d'autres composes, sont inconnus. Selon les calculs theoriques , le neon est l'element le moins reactif. Ainsi, l'enthalpie de dissociation calculee pour les composes de type NgBeO (Ng : gaz noble) est la plus faible pour le compose neon. Il s'est avere que meme l'analogue neon du seul compose connu de l'helium HHeF, qui est stable selon les calculs, ne devrait pas etre stable. Les explications possibles de ces resultats sont les distances fluor-hydrogene plus grandes et donc des forces d'attraction plus faibles dans l'ion HNe+ par rapport aux especes d'helium ou des interactions p-π repulsives dans les cations du neon ^{[ 12 ]} .

Seuls quelques ions dans lesquels le neon est implique sont connus grace a des etudes de spectrometrie de masse . Parmi ceux-ci, on trouve l'ion Ne+ et certains elements-ions comme ArNe+, HeNe+ et HNe+ ^{[ 13 ]} .

Applications [ modifier | modifier le code ]

La couleur orange rougeatre que le neon emet dans les tubes neon est largement utilisee pour les signaux publicitaires. ≪ Neon ≫ est devenu le nom donne a ce type de lumiere bien qu'en realite de nombreux autres gaz soient utilises. Il s'agit d'un abus de langage, en particulier pour l'eclairage domestique ; il s'agit en realite de tubes fluorescents ou tubes luminescents (de leur nom officiel). C'est par une generalisation abusive qu'on denomme neons tous les tubes fluorescents et notamment ceux des enseignes lumineuses. Seul le rouge est en effet possible avec le neon et les autres couleurs sont, soit obtenues avec d'autres composes ( helium  : jaune ; C O ₂  : blanc ; argon  : violet ; argon/ mercure  : bleu), soit produites par un revetement fluorescent excite par un rayonnement ultraviolet .

Autres utilisations :

• lampe temoin  ;
• tube Nixie  ;
• parafoudres  ;
• dans les ecrans de television dits ≪  plasma  ≫ en melange avec le xenon  ;
• le neon est utilise dans certains lasers .

Le neon liquefie est utilise commercialement comme refrigerant cryogenique .

Production [ modifier | modifier le code ]

Le neon est produit a partir de l'air de l'atmosphere dans des usines utilisant le procede cryogenique de distillation fractionnee de l' air liquide .

L'air liquide est tres progressivement rechauffe. Chaque compose (oxygene, azote, neon, helium…) change alors d'etat pour redevenir gazeux, chacun a une temperature specifique. La portion de l'air qui redevient gazeux a la temperature de ?245,92   °C est le neon.

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Chimie des gaz nobles

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

• (en) ≪  Technical data for Neon  ≫ (consulte le 23 avril 2016 ) , avec en sous-pages les donnees connues pour chaque isotope

• Portail de la chimie