Réactions chimiques isolées sur agrégats de Van der Waals

Cluster isolated chemical reaction

• Auteur / Autrice : Christelle Gée
• Direction : DANIEL SOLGADI
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique - Chimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Cette these porte sur l'etude des collisions reactives ou non reactives en presence d'un milieu materiel: un agregat forme de plusieurs centaines d'atomes ou molecules. L'agregat par sa taille finie permet d'isoler un couple de reactifs qui peuvent migrer sur l'agregat, entrer en collision et eventuellement declencher une reaction chimique. Notre dispositif experimental permet de generer un faisceau d'agregats homogenes (d'argon, de methane et d'azote) et d'y deposer les reactifs en faible quantite, par une technique collisionnelle. Nous etudions ces reactions chimiques isolees a la fois par des diagnostics optiques et par spectrometrie de masse. Les travaux realises sur les systemes reactionnels (ba/n#2o), (ba/co#2), (ba/sf#6) et (ba/ch#4) font appel a une technique d'analyse introduite dans cette these: la methode c. I. C. R. Acronyme de cluster isolated chemical reaction. Sa puissance reside dans la capacite a isoler une reaction sur un agregat pour en determiner la stoechiometrie. Nous avons suivi 2 orientations dans cette these. La premiere orientation porte sur l'effet de solvatation en observant l'influence de l'agregat sur une reaction chimique. L'agregat est parfois spectateur (reaction ba+n#2o), mais il peut aussi perturber considerablement, voire inhiber la reaction comme pour les paires 1 ba+1 sf#6 et 1 ba+1 co#2 ou l'agregat bloque la reaction en voie d'entree. Le deuxieme theme aborde est la reactivite de petits agregats de baryum. Nous avons etudie l'evolution de leur reactivite en fonction de leur taille et du caractere oxydo/reducteur du reactif moleculaire (cl#2, n#2o, o#2, co#2, sf#6, ch#4). A cette occasion, l'etude des systemes ba#2+co#2 et ba#2+n#2o a permis d'assigner un spectre de chimiluminescence jusque la non assigne: celui de ba#2o. La technique c. I. C. R. A montre toute sa force sur cet exemple en permettant l'identification du produit de reaction grace a la comprehension de la stoechimetrie de la reaction.