L’élément argon a toujours été un solitaire. C’est l’un des gaz inertes qui existent normalement sous forme d’atomes uniques. Mais dans l’édition du 23 août de Nature, des chimistes rapportent qu’ils ont persuadé l’argon de se mélanger un peu et de former un composé avec d’autres éléments.
L’argon – avec l’hélium, le néon, le xénon, le radon et le krypton – fait partie des gaz dits « nobles ». Également appelés gaz inertes, ils possèdent des enveloppes électroniques externes complètes et on pensait qu’ils ne réagissaient pas avec d’autres éléments ou composés. La noblesse n’a cependant pas duré éternellement. En 1962, des chimistes ont préparé un composé contenant du xénon, et des composés contenant du radon et du krypton ont rapidement suivi. Maintenant, l’argon rejoint la liste, bien que le néon et l’hélium n’aient pas encore souillé leur solitude.
Induire la réaction de l’argon n’a pas été facile, mais les chimistes théoriques avaient prédit que ce serait possible. L’équipe, dirigée par Marrku Räsänen de l’Université d’Helsinki en Finlande, a dû imaginer un moyen de réunir ces molécules récalcitrantes. L’astuce consistait à piéger les atomes d’argon entre deux autres atomes qui se languissaient l’un de l’autre, en l’occurrence l’hydrogène et le fluorure.
Pour commencer, l’équipe a tout ralenti en refroidissant les atomes d’argon à 7,5 degrés au-dessus du zéro absolu. Puis ils ont ajouté des molécules de fluorure d’hydrogène et ont séparé les atomes d’hydrogène des atomes de fluor avec de la lumière ultraviolette. Lorsque l’équipe a chauffé le film d’argon à 19 kelvins, les atomes d’hydrogène ont commencé à s’agiter. « Nous voyons clairement que les atomes d’hydrogène commencent à chercher quelque chose avec quoi réagir », explique M. Räsänen. Mais le partenaire recherché, l’atome de fluor, est presque toujours caché derrière un atome d’argon, si bien que l’hydrogène doit former une molécule linéaire avec de l’argon entre les deux : HArF.
L’équipe a identifié ces nouvelles molécules en observant leur spectre infrarouge. La preuve : l’absence de fréquences absorbées par les vibrations des liaisons entre les trois atomes. Ils n’ont pas eu longtemps à chercher : La molécule est très instable – elle abandonne immédiatement son argon au profit d’une liaison avec l’azote ou l’oxygène.
L’expérience est une « excellente réussite », estime le chimiste Gernot Frenking, de l’université de Marbourg en Allemagne, l’un des théoriciens qui a effectué les calculs prédisant l’existence des composés d’argon. Mais ce n’est qu’à mi-chemin de la création d’un composé que « vous pouvez mettre dans un flacon à température ambiante » et expérimenter, dit Frenking. « Je continue à croire que cela pourrait être possible, mais il sera sûrement difficile de le réaliser », dit-il, ajoutant que la technique pourrait permettre de créer des composés d’hélium et de néon.
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Un profil de l’argon
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