L’oxygène.

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1 L’oxygène

2 Oxygène ( dioxygène ) Propriétés O2 Numéro atomique 8 Masse atomique
16,000 Rayon atomique (Å) 0,66 Conf. électronique Densité 1,14 Pt Fu. (°C) -218,4 Pt Eb. (°C) -183

3 Préparation du dioxygène
2KClO3 (400°C) 2KCl + 3O2 2KMnO4 (214°C) K2MnO4 + MnO2 + O2 Electrolyse de l’eau Décomposition de l’eau oxygénée Photosynthèse Distillation de l’air liquide

4 L’oxygène liquide est paramagnétique

5 L’oxygène réagit avec tous les éléments du tableau périodique.
Les dégrés d’oxydation sont : –II (H2O), -I (H2O2), 0 (O2) ou +I (O2F2) et +II (OF2) Les oxydes des éléments électropositifs sont basiques: NaO + H2O donne Na+ + OH- (liaison Na – O ionique) Les oxydes des éléments électropositifs sont acides: SO3 + H2O donne SO H+ (liaison S – O covalente)

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7 Diagramme orbitalaire de O2

8 Diagramme des orbitales moléculaires du dioxygène

9 O2+ 02 02- 022- 112 1 2,5 121 2 133 1,5 149 nom para dioxygène dia
Distance interatomique pm moment Nombre d’électrons Indice de liaison (n-n*)/2 O2+ Cation dioxygène 112 para 1 2,5 02 dioxygène 121 2 02- hyperoxyde 133 1,5 022- peroxyde 149 dia

10 L'oxygène moléculaire est triplet à l'état fondamental ( biradical-1,2). A l'état excité singulet, 1O2, il est très réactif . Etats singulets / triplet

11 Ozone ( trioxygène ) - Formule : O3 - Géométrie : triangulaire
- Gaz bleu, instable, d'odeur caractéristique, liquéfiable à -112°C. - C'est un oxydant puissant, il détruit les microorganismes 'pathogènes'. - Il est diamagnétique

12 On peut écrire l’ozone avec deux doubles liaisons O=O (VI), mais la règle de l’octet est alors violée et on préfère les deux formes mésomères VII et VIII. La forme VI, bien qu’a priori peu réaliste a néanmoins le mérite de montrer clairement qu’il y a 4 électrons dans le système p, dont 2 apportés par l’atome central et 2 par les deux atomes terminaux. Avant la formation de liaisons p, l’oxygène central bivalent possède en effet la même structure orbitalaire que l’oxygène de H2O : c’est son doublet de type p pur qui est engagé dans la conjugaison .

13 Diagramme orbitalaire et isodensités du système p de l’ozone.
Orbitales des oxygènes de l’ozone : participant au système conjugué, en rouge ; doublets p (en bleu) et sp (en noir) ne participant pas à la conjugaison.

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