Stabilité des éléments

[invitea7a1267e]

Bonjour à tous,

Quelques zones d'ombre persistent dans mon esprit à propos de la stabilité des éléments :

Je ne comprends pas ce terme de plus ou moins stable dans certains cas. Par exemple pourquoi le monoxyde d'azote auquel il reste toujours une liaison covalente serait moins stable qu'une molécule de NO₂ (oxyde d'azote) où il reste 3 liaisons covalentes ?
Pourquoi la molécule de O₄ se transforme-t'elle en 2O₂ alors que c'est une molécule parfaitement stable ?

Pourriez-vous m'éclairer merci
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[invitea7a1267e]

personne ne le sait?

[mach3]

O₄ n'est pas stable à priori: soit elle est linéaire et présente donc des charges ou des electrons celibataires sur certains atomes d'oxygène (cette molécule est donc très réactive et réagira avec la première qu'elle croisera, y compris elle-meme), soit elle est cyclique et la tension de cycle est trop élevée (un cycle à 4 est assez tendu et donc instable, les liaisons à 109° sont contraintes à 90°), donc le cycle va se briser et on sera dans le cas linéaire, instable...

note que déjà O₃ n'est pas très stable, il se décompose spontanément au bout d'un certain temps (il faut des rayonnements ou des champs electriques forts pour le créer en abondance à partir du dioxygène), pour des raisons identiques

d'une manière générale une molécule présentant des charges sur ses atomes, des lacunes electroniques, ou des electrons célibataires (radicaux), ne sera pas stable car très réactive.

m@ch3

PS: a propos de l'ozone, quelqu'un peut me dire si il existe un équilibre du genre O₂ + O. <--> O₃ avec une constante? j'aurais tendance à penser que oui, mais bon?

[invitea7a1267e]

merci beaucoup pour tes précisions

[A voir en vidéo sur Futura]

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

...
Par exemple pourquoi le monoxyde d'azote auquel il reste toujours une liaison covalente serait moins stable qu'une molécule de NO₂ (oxyde d'azote) où il reste 3 liaisons covalentes ?
...

Pour te donner une idée, établis les schémas de Lewis de ces molécules. Si je ne me trompe pas, le monoxyde d'azote possède un électron célibataire sur l'azote et c'est cet électron célibataire qui fait que NO₂ est très réactif. Il a même tendance à se dimériser, il me semble.

Duke.

[philou21]

C'est rigolo, j'avais jamais pensé à O4 cyclique... Quelqu'un sait-il si cette forme a déjà été observée ?

[philou21]

Bon, une petite recherche sur le web : O4 existe à des pressions de l'ordre de 10Gp, c'est un solide rouge...
Marrant...

[mach3]

O4 existe à des pressions de l'ordre de 10Gp, c'est un solide rouge...
Marrant...

waow! et il est cyclique ou linéaire?? en tout cas une telle pression ne m'étonne pas il doit falloir y aller pour maintenir ces 4 cocos serrés ensemble

m@ch3

[philou21]

Je l'ai modélisé, il est cyclique plié (je ne sais pas si on dit comme ça...) enfin bref il n'est pas plan.

[invite54194f1c]

bonjour,
juste par curiosité :

Je l'ai modélisé, il est cyclique plié

est-ce que c'est en considérant les 4 liaisons "équivalentes" ?
j'avais lu (quelque part) que le dimère (O₂)₂ est de symétrie D_2h (rectangle, donc) , mais qu'effectivement à grandes pressions il se forme une "nouvelle liaison" (enfin deux) .. d'énergie nettement supérieure que celle de l'interaction intramoléculaire nécessaire pour former le complexe de van der Walls qu'est (O₂)₂ .

je comprends que dans ces conditions-là la géométrie plane est exclue ...

[philou21]

Bonjour,
optimisation : dft b3lyp 6-31G**
4 liaisons identiques : 1.469 Ang.
angles OOO : 87.11 deg.
angle dièdre : 25.32 deg

groupe : D2d ?

remarque : aucune contrainte de symétrie lors de l'optimisation.

[invite54194f1c]

optimisation : dft b3lyp 6-31G**
4 liaisons identiques : 1.469 Ang.
angles OOO : 87.11 deg.
angle dièdre : 25.32 deg
groupe : D2d ?

je ne me souviens pas de tous les détails dans l'article que j'avais feuilleté , mais tes paramètres me paraissent plausibles ..

qu'en est-il de l'énergie (je crois que c'était sa valeur qui variait le plus en fonction de la méthode de calcul utilisée) ?

[philou21]

Faudrait pouvoir la comparer à l'énergie de deux molécules d'O2, mais je ne l'ai pas sous la main...

[invite54194f1c]

c'était juste au cas où (sait-on jamais)

[philou21]

c'était juste au cas où (sait-on jamais)

demain....

[philou21]

chose promis chose due : o4 est environ 100 Kcal au dessus de 2 o2. Pas d'une stabilité folle...

[mach3]

interessant cet histoire de cyclotetraoxygène!

--> je refais un up à propose de ça:

PS: a propos de l'ozone, quelqu'un peut me dire si il existe un équilibre du genre O₂ + O. <--> O₃ avec une constante? j'aurais tendance à penser que oui, mais bon?

merci

m@ch3

[philou21]

peut être peux-tu demander à ces gens là :

http://www.aero.jussieu.fr/themes/CA/

Cordialement

PS : rien sur le web ?

[invite54194f1c]

chose promis chose due : o4 est environ 100 Kcal au dessus de 2 o2. Pas d'une stabilité folle...

d'où les conditions experimentales pour le former
merci pour ces 'tites infos!