Etude par spectrométrie infrarouge de la réactivité du sous-oxyde de carbone C3O2 et du chlorure d'hydrogène HCl adsorbés sur une surface de glace à basse température

par Isabelle Couturier

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de JEAN POURCIN.

Soutenue en 1998

à Aix-Marseille 1 .

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  • Résumé

    Cette etude porte sur la reactivite du sous-oxyde de carbone adsorbe sur des films de glace entre 80 et 170 k en absence et en presence de hcl. Prealablement a l'etude sur la glace, l'etude des complexes 1 : 1 du sous-oxyde de carbone avec h#2o et hcl a egalement ete realisee en matrice couplee a la spectrometrie infrarouge afin de predire une eventuelle reactivite. Les interactions du c#3o#2 avec des surfaces de glaces amorphes ou cristallines ont ete etudiees en utilisant la technique de desorption programmee en temperature. Nous avons montre que contrairement a de la glace cristalline dans un domaine de temperature compris entre 125 et 145 k, l'adsorbat recouvre la surface de glace amorphe qui presente un etat proche de la monocouche dans lequel c#3o#2 forme une liaison hydrogene avec les oh libres de surface. La desorption du c#3o#2 a partir du film de glace amorphe semble induite par la cristallisation de la glace amorphe en glace cubique. L'energie d'activation de desorption mesuree a partir d'une cinetique du premier ordre est de l'ordre de 43 kj. Mol##1. Cette valeur est coherente avec l'existence d'un etat adsorbe lie par liaison hydrogene. L'adsorption de c#3o#2 sur des surfaces amorphes d'hydrate de hcl, formees majoritairement d'especes ioniques (h#3o#+(h#2o)#n##1cl#) obtenues par codeposition de melange gazeux de hcl et de h#2o, montre que pour des temperatures superieures ou egale a 80 k, il existe une reaction entre c#3o#2 et hcl. Le premier produit de reaction apparaissant a 85 k est attribue au chloroformylcetene alors que le second est identifie a du dichlorure de malonyle par comparaison avec leurs spectres infrarouge. Les resultats montrent que le monohydrate h#3o#+cl# est plus reactif que les hydrates d'ordre superieur. Les reactions sont decrites par un mecanisme ionique catalyse par la glace et se produisant en surface.

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