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Filmer la naissance d’une molécule dans un solvant

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Filmer la naissance d’une molécule dans un solvant

Une équipe de physiciens et de chimistes a observé pour la première fois les étapes successives de la formation d’une molécule dans un solvant et la réorganisation des molécules de solvant qui accompagne cette réaction.

 

Lors d’une réaction chimique en solution, le solvant joue un rôle déterminant. Il absorbe l’énergie excédentaire libérée lors de la réaction et la molécule formée. La nature du solvant affecte ainsi le résultat final d’une réaction et sa dynamique. L’étude expérimentale des phénomènes en jeu, et notamment du réarrangement des liaisons qui se forment au cours des réactions chimiques dans des liquides, restait un défi majeur à cause de l’extrême rapidité des mouvements atomiques.

 

Une équipe de physiciens et de chimistes a utilisé des techniques ultrarapides de rayons X et une méthode originale d’exploitation des mesures pour visualiser la naissance d’une molécule diatomique dans un solvant à partir de deux atomes libres. Les expériences ont été réalisées sur le synchrotron de l’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) à Grenoble sous la direction de Michael Wulff et de Hyotherl Ihee de l’Institut Coréen des Études Avancées (KAIST). Les travaux théoriques ont été développés sous la direction de Savo Bratos, au Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC, CNRS/UPMC). C’est la toute première fois que la naissance d’une molécule dans un solvant a été filmée en temps réel. Ce travail est publié dans le Journal of the American Chemical Society. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’INPNouvelle fenêtre.

 

Pour en savoir plus

 

Référence

Filming the Birth of Molecules and Accompanying Solvent Rearrangement, J. H. Lee, M. Wulff, S. Bratos, J. Petersen, L. Guerin, J.-C. Leicknam, M. Cammarata, Q. Kong, J. Kim, K. B. Møller et H. Ihee, Journal of the American Chemical Society, 135 (8), (2013).

 

Contact chercheur

Savo Bratos, professeur émérite de l’UPMC l bratos@lptmc.jussieu.fr

 

  • Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (LPTMC) Nouvelle fenêtre
  • Center for Time-Resolved Diffraction, Department of Chemistry, République de Corée
  • European Synchrotron Radiation Facility, (ESRF)
  • Department of Chemistry, Inha University, République de Corée
  • Centre for Molecular Movies, Department of Chemistry, Technical University of Denmark, Danemark
  • Synchrotron Soleil

Center for Nanomaterials and Chemical Reactions, Institute for Basic Science, République de Corée

 

Image : Signaux X générés par la recombinaison de molécules d’iode I2 dans CCl4, préalablement photo-dissociés par tir laser. La variable r indique la distance entre les deux atomes d’iode, et t le temps écoulé après le début de la réassociation. La dépopulation de l’état électronique fondamental de I2 est clairement visible (barre bleue), comme l’est aussi le rapprochent des atomes de I au cours de la réassociation (crête orange). D. R.



23/05/13