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Courrier - DPCNews 019 (Suite)

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Écrit par Administrator
Lundi, 01 Février 2010 11:49

Les pénétrants du futur

Février 2010

Dans notre courrier des lecteurs de janvier 2010, nous avions répondu au courriel reçu d’un fabricant américain bien connu.

Nous avions écrit concernant la fluorescence :
‘‘…Fondamentalement, en ressuage, la fluorescence est obtenue en utilisant deux colorants: un colorant jaune, jaune-vert ou vert qui émet une couleur fluorescente correspondante et un azurant optique qui émet une fluorescence bleue/blanche sous rayonnement UV-A.

Les deux colorants sont des molécules hétérocycliques avec des atomes N (azote) et C (carbone) avec tous les deux des liaisons σ et π. La fluorescence est due à l’excitation des électrons π des liaisons π.

Contrairement aux électrons  σ, les électrons π sont des électrons libres qui se déplacent sur une piste à électrons.

Les liaisons π ne sont pas aussi fortes que les liaisons σ. Si certaines liaisons π sont détruites, l’intensité de fluorescence sous rayonnement UV-A diminue.

Les liaisons π peuvent être détruites par :
• La chaleur.
• La photolyse.
• Les réactions de polymérisation.
• Les réactions chimiques: comme par exemple, avec des acides, des substances basiques, des oxydants tels que l’acide chromique.’’

Une Ingénieur Chimiste d’un fournisseur de produits/équipements PT/MT nous a adressé le commentaire suivant :

‘‘Concernant la structure des molécules et plus précisément des électrons π, la phrase "À la différence des électrons σ, les électrons π sont libres et se déplacent sur une piste à électrons." laisse sous-entendre que c’est une vérité absolue. Or ceci n’est vrai que si la molécule possède un système conjugué (alternance d’électrons s et d’électrons p comme dans le butadiène) ou si la molécule est aromatique.

Les 3 conditions pour qu’une molécule soit aromatique, elle doit être cyclique, avoir un système conjugué et avoir 2n+2 électrons π avec n entier naturel. À noter cependant que les liaisons π d’un système aromatique, tout en étant plus faibles que les liaisons σ, sont plus solides que les liaisons π classiques.

Alors dans ce cas, les électrons π sont mobiles (il est préférable de dire qu’ils sont mobiles plutôt que de dire qu’ils sont libres car il peut y avoir confusion avec les électrons libres des molécules radicalaires, à mon sens).

Les électrons π sont donc mobiles dans le système de conjugaison.

J’imagine que les molécules hétérocycliques dont vous parlez sont des aromatiques.

Une liaison π est plus haute en énergie donc plus fragile qu’une liaison σ.

Mais ceci est vrai même dans le cas de l’éthylène (non cyclique et non aromatique).

Dans votre chapitre sur les causes de destruction des liaisons π, j’utiliserais le terme de lumière au lieu de photolyse, car c’est la lumière qui est la cause et c’est la photolyse qui en est le processus.

Nous pouvons même ajouter que ce sont les radicaux libres de la lumière qui en sont la cause.’’

Voici notre réponse :

‘‘Le colorant jaune et l’azurant optique sont des molécules aromatiques hétérocycliques. Dans notre esprit, c’était évident mais nous nous rendons bien compte à présent que nous aurions dû effectivement le préciser.

Donc, lorsque nous écrivons : ‘‘À la différence des électrons σ, les électrons π sont libres et se déplacent sur une piste à électrons.’’, cela est exact puisque, comme vous le dites, les molécules en question sont aromatiques.

Nous notons votre remarque: les électrons π sont mobiles (au lieu de libres).

D’accord sur votre remarque concernant les causes de destruction des liaisons π : le terme ‘‘lumière’’ doit être utilisé au lieu de ‘‘photolyse’’.

En un peu plus de quarante ans, les concepts théoriques en chimie organique et quantique ont été approfondis.
Par exemple, dans les années 60, à l’université, les professeurs de chimie quantique nous enseignaient ‘‘le principe d’incertitude d’Heisenberg’’: cela était inexact. Effectivement, de nos jours, ils enseignent le ‘‘principe d’indétermination d’Heisenberg’’. En effet, ce flou tient davantage de la nature même des particules (il vaut même mieux parler de ‘‘quantons’’) que de l’imperfection de nos méthodes de mesure.
Un peu de chimie ne peut pas faire de mal à nos lecteurs.

Merci vivement de vos remarques.’’

N.B. L’un de nous avait un professeur de chimie quantique qui avait trouvé le moyen mnémotechnique suivant pour que les étudiants retiennent facilement le principe d’indétermination d’HEISENBERG:

Pour cela, il suffit de répondre à la question suivante :

- Pourquoi HEISENBERG n’eut-il pas d’enfant ?

Réponse :

Parce que :
Quand il avait la position, il n’avait plus l’impulsion.
Quand il avait l’énergie, il n’avait plus le temps.

Mis à jour ( Mercredi, 01 Juin 2011 09:49 )