Neon – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Im Universum ist Neon ein häufiges Element, es entsteht in massereichen Sternen beim Kohlenstoffbrennen. Auf der Erde ist es dagegen selten, weil die junge Erde die leichten Gase nicht halten konnte. Die einzige nennenswerte Quelle ist die Luft: Sie enthält etwa achtzehn Teile Neon auf eine Million Teile Luft. Das ist mehr als Helium, Krypton oder Xenon, aber viel weniger als Argon. In Gesteinen und im Meerwasser kommt Neon nur in Spuren vor, da es keine Verbindungen bildet und sich nirgendwo anreichert.

Gewonnen wird Neon ausschließlich als Nebenprodukt der Luftzerlegung. In großen Anlagen wird Luft verflüssigt und in Sauerstoff und Stickstoff getrennt. Neon, Helium und Wasserstoff kondensieren selbst bei den dort herrschenden Temperaturen nicht und sammeln sich im Kopf der Stickstoffkolonne. Dieses Rohgasgemisch wird abgezogen, von Wasserstoff befreit und durch weitere Kühlung oder Adsorption an Aktivkohle in Neon und Helium getrennt. Weil nur sehr große Luftzerlegungsanlagen, zum Beispiel neben Stahlwerken, das Gas in lohnender Menge abtrennen, war die Versorgung lange von wenigen Standorten abhängig, darunter in der Ukraine. Entdeckt wurde Neon 1898 von William Ramsay und Morris Travers in London, die es aus flüssiger Luft isolierten und am roten Leuchten im Spektralrohr erkannten. Der Name kommt vom griechischen neos für neu.

Eigenschaften und Reaktionen

Neon hat die Elektronenkonfiguration [He] 2s² 2p⁶. Seine äußere Schale ist mit acht Elektronen vollständig besetzt, es hat also ein Oktett und keinen Anlass, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben. Es steht in Periode 2 und Gruppe 18. Neon gilt als das reaktionsträgste aller Elemente: Während von Xenon und Krypton Fluorverbindungen bekannt sind, gibt es von Neon keine einzige stabile chemische Verbindung. Nur in Ionenfallen und bei extrem tiefen Temperaturen lassen sich kurzlebige Teilchen mit Neon nachweisen. Eine Elektronegativität wird für Neon üblicherweise nicht angegeben.

Als Gas ist Neon farblos, geruchlos und mit einer Dichte von 0,900 g/L leichter als Luft. Es liegt einatomig vor. Neon wird bei -246,08 °C flüssig und bei -248,59 °C fest; der Bereich, in dem es flüssig ist, ist nur wenige Grad breit. Flüssiges Neon kann pro Volumen deutlich mehr Wärme aufnehmen als flüssiges Helium und ist deshalb ein effektives Kühlmittel für Temperaturen, die flüssiger Stickstoff nicht erreicht. Der Atomradius beträgt 38 pm. Legt man an eine mit Neon gefüllte Röhre eine Spannung an, werden die Atome angeregt und senden beim Zurückfallen in den Grundzustand Licht aus, dessen Spektrallinien überwiegend im roten und orangen Bereich liegen. Daher stammt die charakteristische Farbe der Neonröhren. Neon hat drei stabile Isotope; das Verhältnis von Neon-20 zu Neon-22 hilft Geologen, die Herkunft von Gasen aus dem Erdmantel zu bestimmen.

Verwendung in Alltag und Technik

Die bekannteste Anwendung sind Leuchtröhren. Ein Glasrohr wird mit Neon unter geringem Druck gefüllt, und eine Hochspannung bringt das Gas zum Leuchten. Echtes Neon leuchtet immer rot-orange; andere Farben der Leuchtreklame entstehen mit Argon, Quecksilber und farbigen Leuchtstoffen oder getönten Gläsern, werden umgangssprachlich aber ebenfalls Neonlicht genannt. Auch die kleinen Glimmlampen in Schaltern, Spannungsprüfern und älteren Geräten enthalten Neon.

In der Technik ist Neon in Lasern wichtig. Der Helium-Neon-Laser liefert ein rotes Licht mit sehr stabiler Wellenlänge und wurde lange für Barcode-Scanner, Vermessungsgeräte und Hologramme verwendet. Für die Chipfertigung sind Excimer-Laser entscheidend, deren Gasgemisch zum großen Teil aus Neon besteht; mit ihrem ultravioletten Licht werden die feinen Strukturen auf Siliciumwafer belichtet. Deshalb hängt die Halbleiterindustrie von einer stabilen Neonversorgung ab. Flüssiges Neon dient als Kühlmittel in Kryotechnik und Forschung, etwa für Detektoren. In der Hochspannungstechnik füllt Neon Überspannungsableiter, in der Teilchenphysik dient es als Zählgas in Detektoren. Im Alltag begegnet dir Neon fast nur in Form von Licht: in historischen Reklameschildern, in Kunstinstallationen und in den Anzeigen alter Radios und Messgeräte.

Kurz gefragt

Zu welcher Stoffklasse gehoert Neon (Ne)?

Häufige Fragen