Faits sur le néon

Le gaz qui fait briller Las Vegas est l’un des plus nobles — les gaz nobles, c’est-à-dire. Le néon est l’un des six éléments, trouvés dans la colonne la plus à droite du Tableau périodique, qui sont inertes. Les gaz nobles réagissent très mal, car l’enveloppe la plus externe des électrons en orbite autour du noyau est pleine, ce qui ne donne à ces gaz aucune incitation à échanger des électrons avec d’autres éléments. En conséquence, il y a très peu de composés fabriqués avec des gaz nobles.

Comme ses camarades de gaz noble, le néon est inodore et incolore. Dans certaines conditions de laboratoire, le néon peut former un composé avec le fluor, mais est par ailleurs non réactif, selon le laboratoire Thomas Jefferson National Accelerator.

Juste les faits

• Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau): 10
• Symbole atomique (sur le Tableau périodique des éléments): Ne
• Poids atomique (masse moyenne de l’atome): 20,1797
• Densité: 0,0008999 grammes par centimètre cube
• Phase à température ambiante: Gaz
• Point de fusion: moins 415,46 degrés Fahrenheit (moins 248,59 degrés Celsius)
• Point d’ébullition: moins 410,94 degrés F (moins 246,08 degrés C)
• Nombre d’isotopes (atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons): 19
• Isotopes les plus courants: Ne-20 (90,48% d’abondance naturelle), Ne-22 (9,25% d’abondance naturelle), Ne-21 (0,27% d’abondance naturelle)

Histoire

Chimistes William Ramsay d’Écosse et Morris Travers d’Angleterre ont découvert le néon en 1898, selon Chemicool. Ramsay avait déjà découvert l’argon en 1894 et a été le premier à isoler l’hélium en 1895. De la place de ces éléments dans le Tableau périodique, il en déduit qu’il y avait un élément encore inconnu entre les deux gaz nobles.

Ramsay et Travers ont finalement découvert du néon, ainsi que du krypton et du xénon, dans un échantillon d’argon. Les chimistes ont gelé l’argon à l’aide d’air liquide, puis l’ont évaporé et ont collecté le gaz qui s’est dégagé. Ils ont passé une haute tension à travers le premier échantillon du gaz qu’ils avaient collecté et ont découvert de manière surprenante que le tube avec le verre brillait d’un pourpre brillant, selon Chemicool. Ramsay a nommé le nouvel élément néon basé sur le mot grec neos, qui signifie nouveau.

Qui savait?

• Le néon est le quatrième élément le plus abondant de l’univers, selon le laboratoire Jefferson.
• Dans l’atmosphère terrestre, le néon ne compose qu’environ 0,0018%, selon Chemicool.
• Le néon est créé dans les étoiles de grande masse lorsque la pression interne de l’étoile est suffisamment grande pour fusionner des atomes de carbone en atomes de néon, selon Berkeley Lab.
• Selon la Minerals Education Coalition, le néon est principalement obtenu à partir de l’air liquéfié.
• Le néon a la plage de température la plus petite (2,6 degrés C ou 4,7 degrés F) pour laquelle il s’agit d’un liquide, selon Chemicool.
• Le néon, avec l’hélium, l’argon, le krypton et le xénon, forment le groupe appelé gaz nobles. Ce sont les éléments les plus stables et les moins réactifs en raison de leur coque de valence complète (la coque extérieure a le nombre maximum d’électrons, deux pour l’hélium, huit pour le reste). Tous les gaz nobles conduisent l’électricité, s’allument lorsqu’un courant les traverse et sont inodores, incolores et monatomiques (existent sous forme d’atomes individuels).
• En raison de sa relative inertie, le néon ne forme aucun composé stable connu dans la nature, selon Chemicool.
• Il y a plusieurs chercheurs, avec des articles publiés dans Nature et Foundations of Chemistry, qui veulent réorganiser le Tableau périodique pour déplacer l’hélium à côté de l’hydrogène et promouvoir le néon comme étant le plus léger des gaz nobles en raison des propriétés de l’hélium et du nombre d’électrons dans son enveloppe extérieure.
• Bien que généralement inerte et non toxique, le néon est également connu comme un simple asphyxiant, selon Lenntech. Lorsqu’il est inhalé, il peut provoquer des étourdissements, des nausées, des vomissements et une perte de conscience. La mort peut être causée par des erreurs de jugement, une confusion ou une inconscience.
• Selon le Jet Propulsion Laboratory, du néon a été découvert dans les disques formant des planètes autour des jeunes étoiles. La découverte du néon dans ces disques aide les astronomes à suivre la teneur en gaz autour des jeunes étoiles à différents stades de leur développement afin de mieux comprendre comment les planètes se forment.
• Lorsqu’il est liquéfié, le néon est un réfrigérant cryogénique important qui a plus de 40 fois la capacité de réfrigération par volume que l’hélium liquide et plus de trois fois celle de l’hydrogène liquide, selon la Royal Society of Chemistry.

Comment fonctionne une enseigne au néon

L’utilisation la plus courante du gaz est dans les enseignes au néon, qui ont une histoire centenaire. Développés pour la première fois par l’ingénieur français Georges Claude en 1902, les néons créent de la lumière en appliquant de l’électricité au néon ou à l’argon dans un tube de verre scellé. L’argon fait de la lumière bleue, et le néon fait le rouge orangé clair qui est familier dans les enseignes au néon, a déclaré Bill Concannon, un artiste d’enseignes au néon et propriétaire d’Aargon Neon, un magasin d’enseignes à Crockett, en Californie.

D’autres couleurs sont créées en utilisant une variété d’autres gaz, tels que l’argon, le mercure, l’hélium, le krypton et le xénon, selon l’Edison Tech Center. Aujourd’hui, la majorité des lumières que vous voyez dans de nombreux endroits, comme sur le strip de Las Vegas, sont fabriquées à partir de mercure et d’argon et colorées avec des phosphores.

Les néons, également appelés lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL), fonctionnent lorsque des électrodes à chaque extrémité d’un tube à vide rempli de néon ou d’un autre gaz fluorescent sont soumises à un courant alternatif, selon le Edison Tech Center. Le courant ionise les atomes provoquant le remplissage du tube avec des électrons libres. Lorsque les atomes ionisés récupèrent leurs électrons pour devenir neutres, la lumière visible est libérée, ce qui donne aux signes CCFL leur lueur colorée.

Recherches actuelles

Les ratios du néon dans les étoiles

Les astronomes étudient les ratios du néon dans le soleil pour mieux comprendre non seulement notre propre étoile, mais aussi d’autres étoiles de notre univers. Deux études de 2018 (Young et Brooks, et al.) trouvé sur Arxivdiscuter de l’importance des ratios néon. Selon Young, le rapport magnésium / néon est important pour mieux comprendre les potentiels d’ionisation dans l’atmosphère solaire, tandis que le rapport oxygène / néon pourrait potentiellement aider à déterminer la quantité de néon dans la photosphère du soleil. Et connaissant ces ratios, selon Brooks, et al., peut aider les astronomes à mieux comprendre l’évolution des étoiles et potentiellement les cycles solaires de l’étoile au centre de notre système solaire.

Selon un communiqué de presse du Massachusetts Institute of Technology, le néon — avec le carbone, l’oxygène et l’azote — est essentiel à la vitesse à laquelle l’énergie circule des réactions de fusion nucléaire dans le cœur du soleil à sa surface. La vitesse à laquelle l’énergie circule est directement liée à l’emplacement et à la taille de la zone de convection du soleil.

De nombreux éléments, tels que l’oxygène, le carbone et l’azote, peuvent être directement étudiés dans le soleil en raison de leurs raies d’absorption spectrales. Le néon, cependant, ne fournit pas de raies spectrales utilisables dans la gamme visible de la lumière, de sorte que les abondances de l’élément sont déduites en fonction des rapports avec les autres. Les quantités de ces éléments dans le soleil sont basées sur des mesures prises à partir de la photosphère, comme avec la méthode d’observation de Young, ou de la couronne lors des éclipses selon l’article de 2005 du communiqué de presse.

Lasers hélium-néon

Le néon est utilisé pour fabriquer des lasers hélium-néon, qui sont relativement peu coûteux. Une charge électrique excite le néon et les atomes de néon émettent de la lumière lorsqu’ils reviennent à leur état neutre, de la même manière que les enseignes au néon fonctionnent, selon l’Université de Californie à Santa Barbara. Les miroirs concentrent la lumière dans un faisceau laser. Les premiers lecteurs de LaserDisc utilisaient des lasers hélium-néon pour lire les disques.

Protection des approvisionnements en eau

En septembre 2014, des chercheurs ont rapporté que des puits d’eau potable en Pennsylvanie et au Texas avaient été contaminés par du méthane à la suite de puits mal scellés, plutôt que par la pratique controversée de la fracturation hydraulique, communément appelée « fracturation hydraulique », dans laquelle la roche est fracturée pour libérer du pétrole et du gaz naturel. Dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, l’équipe de géochimistes a déclaré qu’elle attachait des gaz nobles, tels que le néon et l’argon, au méthane du gaz naturel pour tracer le méthane voyou car le néon et l’argon ne réagissent pas et se déplacent donc, inchangés, avec le gaz naturel.

Rapport supplémentaire de Stephanie Pappas, contributrice de Live Science.