Le neon est un élément chimique avec le symbole Ne et le numéro atomique 10. Il est dans le groupe 18 (gaz nobles) de la table périodique. Le neon est un gaz coloré, odorant, inerte et monoatomique sous les conditions standards, avec environ deux-trois du poids de l'air.
Le néon possède une couche électronique complète ([He] 2s² 2p⁶) dont les huit électrons sont fortement liés au noyau : sa première énergie d’ionisation est la deuxième plus élevée de tous les éléments. Il ne présente pratiquement aucune affinité électronique ni aucun état d’oxydation accessible et ne forme donc pas de liaisons dans les conditions normales. Sa chimie se limite aux phénomènes physiques d’excitation électronique : lorsqu’on applique une tension électrique, ses atomes excités émettent une lumière orange-rouge caractéristique en revenant à leur état fondamental.
Ne + electric discharge → Ne* → Ne + red light
Dans un tube à basse pression, la décharge électrique excite les atomes de néon qui, en revenant à un état d’énergie inférieur, émettent des photons de 640 nm. Il ne s’agit pas d’une réaction chimique, mais d’une émission physique, qui constitue néanmoins son comportement le plus célèbre : l’éclairage des enseignes.
Ne + He + discharge → He-Ne laser
Dans le laser hélium-néon, l’hélium excité transfère de l’énergie aux atomes de néon, qui émettent un faisceau rouge cohérent de 632.8 nm. Là encore, il s’agit d’un transfert d’énergie et non de la formation d’une liaison chimique.
Ne + H₂O (high pressure) → clathrate Ne·H₂O
À haute pression, le néon peut être physiquement piégé dans des cages de glace, formant des clathrates, sans établir de véritables liaisons chimiques. Cela montre que ses interactions avec la matière se limitent à un confinement physique.
| Composé | Formule | Utilisation ou importance |
|---|---|---|
| Ions de néon dans un plasma | Ne⁺ | Seule forme « composée » observable : dans les tubes à décharge et les lampes |
| Clathrate de néon | Ne·nH₂O | Piégeage physique dans la glace à haute pression, sans liaison chimique |
| Excimère Ne₂* | Ne₂* | Molécules transitoires présentes uniquement à l’état excité, qui émettent des ultraviolets |
Le néon naturel est constitué de trois isotopes stables : le néon-20 (²⁰Ne, ~90.5%), le néon-21 (~0.27%) et le néon-22 (~9.2%), qui possèdent tous dix protons. L’analyse du néon dans les météorites et les roches lunaires permet de retracer l’histoire du vent solaire. Le néon-21 cosmogénique sert à dater la durée d’exposition des surfaces rocheuses.
Le néon est le cinquième élément le plus abondant de l’Univers. Il est produit dans les étoiles par la fusion du carbone, mais il est extrêmement rare sur Terre, avec une concentration d’environ 18 ppm dans l’air, car sa faible masse lui a permis de s’échapper de l’atmosphère primitive. Il est obtenu par distillation fractionnée de l’air liquide, comme sous-produit des industries de l’oxygène et de l’azote.
William William Ramsay et Morris Travers l’ont découvert en 1898 en distillant de l’air liquide et en recherchant des fractions plus lourdes que l’argon. Son spectre rouge éclatant lui a donné son nom, dérivé du grec neos (nouveau). Georges Claude a transformé le néon en enseignes lumineuses colorées en 1910. Prix Nobel en 1904 pour les gaz nobles.
Le néon éclaire les enseignes lumineuses, les balises aéronautiques et les lasers hélium-néon utilisés dans les lecteurs et les instruments de topographie. Comme fluide de refroidissement cryogénique, il refroidit les détecteurs infrarouges. Son inertie permet également de protéger les soudures et les atmosphères sensibles.
Le néon ne possède aucun composé chimique stable : toutes ses applications utilisent donc des atomes libres, notamment pour l’éclairage, la réfrigération et les atmosphères inertes. Sa « chimie » utile est purement physique.
Le néon est biologiquement inerte : il ne réagit avec aucun tissu et ne participe pas au métabolisme. Respiré en mélange avec de l’oxygène, comme lors de certaines plongées profondes, il ne provoque pas de narcose comparable à celle de l’azote.
Son seul danger est l’asphyxie par déplacement de l’oxygène dans les espaces confinés, car il est inodore. Les tubes à haute tension utilisés pour les enseignes nécessitent des précautions électriques, et non chimiques.
Le néon n’a pas d’impact environnemental notable : il ne forme pas de composés, n’est pas un gaz à effet de serre et son extraction de l’air ne laisse pas de résidus significatifs. C’est l’un des éléments les plus propres du tableau périodique.
Parce que la décharge électrique excite ses atomes qui, en revenant à leur état normal, libèrent l’énergie excédentaire sous forme d’une lumière orange-rouge intense. Chaque gaz noble possède sa propre couleur : rose pour l’hélium, bleu pour l’argon et rouge pour le néon. Les enseignes dites « au néon » d’autres couleurs contiennent en réalité de l’argon ou du mercure associé à des substances fluorescentes. Un tube bien fabriqué peut briller pendant des décennies : les atomes ne sont pas consommés, ils passent simplement d’un niveau d’énergie à l’autre de manière répétée.
Parce que la Terre primitive, très chaude et dotée d’une gravité insuffisante pour retenir les gaz les plus légers, a laissé s’échapper dans l’espace l’hydrogène, l’hélium et le néon. Il ne reste ainsi qu’environ 18 parties par million de néon dans l’air. Le Soleil et Jupiter en contiennent encore en abondance. Chaque litre de néon industriel est un survivant : il a fallu distiller des milliers de litres d’air pour le récupérer. La pauvreté de notre planète en néon est le résultat d’un accident gravitationnel.
Le laser hélium-néon, célèbre pour son faisceau rouge dans les laboratoires et les anciens lecteurs de codes-barres, utilise le néon comme milieu émetteur. L’hélium excité lui transfère de l’énergie, puis le néon la restitue sous forme de lumière cohérente de 632.8 nm. Ce laser, l’un des premiers de l’histoire, date de 1961. Il est encore utilisé en topographie et en holographie grâce à son faisceau stable et peu coûteux. Sans néon, le faisceau rouge le plus célèbre n’existerait pas.
En réalité, la plupart ne contiennent pas de néon. Le rouge-orange provient du néon pur, tandis que le bleu est obtenu avec de l’argon, le rose avec de l’hélium et de nombreuses autres couleurs avec des tubes à vapeur de mercure contenant des poudres fluorescentes, comme dans les lampes fluorescentes domestiques. Le mot « néon » est devenu synonyme de tube lumineux. Le verrier choisit le gaz en fonction de la couleur souhaitée : chaque élément signe son œuvre avec sa propre lumière. Le véritable néon produit essentiellement une lumière rouge-orange.
En pratique, non. Son octet complet et son énergie d’ionisation extrêmement élevée le rendent très réfractaire à la formation de liaisons stables. Seul l’hélium est encore plus inerte. On connaît uniquement des atomes piégés dans la glace sous pression ou des molécules excitées qui ne durent que quelques millionièmes de seconde. Le néon est un champion de l’indifférence chimique : il résiste aux réactions, aux flammes et aux acides sans se transformer.
En 1898, Ramsay et Travers ont distillé de l’air liquide et examiné chaque fraction au spectroscope. L’une d’elles a émis une lumière rouge inconnue et spectaculaire. Comme le gaz ne réagissait avec rien, ils ont compris qu’il s’agissait d’un nouveau gaz noble et l’ont appelé neos, qui signifie « nouveau ». Le spectroscope leur servait de loupe : chaque élément possède une empreinte lumineuse unique. Les éléments invisibles peuvent donc être recherchés non par leur chimie, mais par leur signature lumineuse.
Le néon n’est pas toxique, car il ne réagit pas avec l’organisme. Toutefois, respirer du néon pur déplace l’oxygène et peut provoquer une asphyxie sans avertissement, puisqu’il est inodore et n’irrite pas les voies respiratoires. Les plongeurs en eaux profondes l’utilisent mélangé à de l’oxygène précisément parce qu’il est peu narcotique : il ne provoque pas les mêmes effets que l’azote. Le danger n’est pas chimique, mais lié au manque d’oxygène.
Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.