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Radical hydroxyle

radical composé d'un atome d'oxygène et d'hydrogène

Radical hydroxyle
Identification
No CAS 3352-57-6
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute HO
Masse molaire[2] 17,0073 ± 0,0004 g/mol
H 5,93 %, O 94,07 %,
Moment dipolaire 1,655 ± 0,001 D[1]
Thermochimie
ΔfH0gaz 38,99 kJ·mol-1 (radical)[3]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le radical hydroxyle correspond au radical libre HO.

Sommaire

UtilisationModifier

Il existe bel et bien et peut être stabilisé dans certains solvants aprotiques. Mais il apparaît le plus souvent de façon transitoire dans les réactions radicalaires, souvent amorcées par des amorceurs radicalaires, par exemple en polymérisation.

ProductionModifier

Il est produit par exemple lors de réactions de dissociation de peroxydes, en présence d'ions de métaux de transition (Fe(II), Cu(I), réaction de Fenton), de chauffage ou de rayonnement.

 

Dans l'atmosphèreModifier

Ce radical hydroxyle (HO-) apparait spontanément dans la vapeur d'eau atmosphérique sous l'effet du rayonnement solaire en présence de certains polluants tels que l'ozone et l'oxyde nitreux. Mais l'ion HO- est si réactif qu'il disparait presque instantanément[4].
Ce caractère éphémère rend très difficile la mesure de l'HO-. On le cherche donc via des « proxies », des produits chimiques interagissant avec l'hydroxyle ; C'est le cas par exemple du méthyle chloroforme qui est interdit depuis plusieurs des années (afin de protéger la couche d'ozone). Une diminution régulière de ce composé suite à cette réglementation indiquerait que l'hydroxyl est relativement constant dans l'atmosphère, une hypothèse mal prise en compte par la plupart des modèles qui concernent l'augmentation du méthane dans l'air, car HO- interagit notamment avec le méthane atmosphérique, qu'il détruit : C'est grâce à lui que le méthane naturel - puissant gaz à effet de serre - devrait disparaitre de l'atmosphère en une décennie environ[4].
Il se trouve que des années 1980 à 2015 le méthyle chloroforme ne disparait pas de l'air avec la régularité attendue et que le méthane y augmente. Ceci pourrait évoquer des périodes de diminution de production de l'OH- dans l'atmosphère (Si l'atmosphère perd de sa capacité oxydante, le méthane y perdurera plus longtemps). Le taux d'oxyde nitreux de l'air devrait diminuer grâce aux lois contre la pollution, mais peut-être en diminuant la teneur en OH-[4].
Il a aussi été noté que depuis quelques années le carbone du méthane atmosphérique tend à contenir des isotopes plus légers. Ces derniers sont plus souvent présent dans le carbone du métabolisme des être vivants, ce qui peut faire penser que ce méthane est émis par des microbes actuels, et non par des fuites liées au fracking (ce méthane là ayant une signature isotopique plus « lourde »), mais une autre explication plausible est que la fréquence accrue d'isotopes légers du carbone pourrait être due à une diminution de l'ion hydroxyle dans l'air, car l'OH- réagit préférentiellement avec du carbone plus lourd, laissant alors le méthane microbien persister plus longtemps dans l'atmosphère. La hausse du taux atmosphérique de méthane pourrait dont tout aussi bien être d'origine humaine plutôt qu'attribuée à une baisse des hydroxyles, ou plusieurs phénomènes coexistent en des proportions qui restent à éclaircir.[4]

Notes et référencesModifier

  1. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, , 89e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) Irvin Glassman et Richard A. Yetter, Combustion, Elsevier, , 4e éd., 773 p. (ISBN 978-0-12-088573-2), p. 6
  4. a, b, c et d Paul Voosen(2016) Why is atmospheric methane surging? (Hint: It's not fracking), Science, News du 21 décembre 2016