OXYGÈNE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

L'ozone

État naturel et préparation

Le trioxygène, plus stable des variétés allotropiques du dioxygène, fut appelé ozone en 1839 par Christian Friedrich Schönbein, en raison de son odeur caractéristique (du grec ozein, « exhaler une odeur »). Ce n'est qu'en 1865 que Jacques-Louis Soret démontra l'existence d'une molécule O3 de masse 47,998 g par la prédominance de l'isotope 16 (cf. chap. 1). Sa concentration dans l'atmosphère est extrêmement faible (2 × 10—8), mais sa présence revêt une importance primordiale. En effet, une couche située à environ 25 kilomètres d'altitude absorbe la quasi-totalité de la partie ultraviolette du spectre solaire qui éliminerait toute trace de vie, tout au moins sous sa forme actuelle. Le mode de formation le plus probable semble être par décharge électrique dans le dioxygène sec :

Couche d'ozone

Vidéo : Couche d'ozone

Vidéo

Rôle protecteur de la couche d'ozone. Les menaces qui pèsent sur elle.L'ozone est une molécule gazeuse composée de trois atomes d'oxygène. Il se concentre naturellement dans la stratosphère pour y former une véritable couche.Lorsque les rayons ultraviolets touchent l'atmosphère, ils... 

Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Afficher

L'ozone se forme également dans de nombreuses réactions : décomposition de H2O2, dans l'arc électrique, par électrolyse, etc., mais la préparation industrielle ne repose plus que sur la décharge par effluve à haute tension (50 à 80 kV) dans l'air ou le dioxygène.

Structure et propriétés physiques

La structure spatiale de l'ozone est maintenant bien connue (fig. 3) ; c'est une molécule angulaire. En revanche, la nature des liaisons est encore discutée. En effet, la distance O—O est plus courte que celle d'une simple liaison (0,143 nm) mais supérieure à celle de la molécule O2 (0,121 nm). L'ozone présentera donc plusieurs structures de résonance dont les deux plus fréquentes sont indiquées à la figure 3.

Ozone : configurations et structures de résonance

Dessin : Ozone : configurations et structures de résonance

Dessin

Configurations et structures de résonance de l'ozone 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Les principales caractéristiques physiques de l'ozone sont données par le tableau 7. Sous forte épaisseur, l'ozone présente une coloration bleue qui tend vers l'indigo à l'état liquide. Notons que le rapport Cp/Cv est égal à 1,29 au lieu de 1,33 pour les gaz triatomiques.

Ozone : caractéristiques physiques

Tableau : Ozone : caractéristiques physiques

Tableau

Principales caractéristiques physiques de l'ozone. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

La solubilité de l'ozone dans l'eau est nettement supérieure à celle du dioxygène : 0,52 l/l au lieu de 0,049 (à 0 0C) ; il est aussi très soluble dans les fréons 12 et 13.

Propriétés chimiques

La réaction de formation étant endothermique : 3 O⇌ 2 O3, ΔH0 = 2 [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages

Médias de l’article

Concentrations en isotope 18

Concentrations en isotope 18
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Masse atomique

Masse atomique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Oxygène : isotopes radioactifs

Oxygène : isotopes radioactifs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Molécule : structure

Molécule : structure
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 13 médias de l'article


Écrit par :

  • : chef du service information et gestion, direction des centres de recherche et de développement de la société Air liquide
  • : médecin-colonel, anesthésiste-réanimateur, chargé de l'enseignement de la médecine d'urgence et de la médecine de catastrophe au service de santé des armées

Classification

Autres références

«  OXYGÈNE  » est également traité dans :

AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

  • Écrit par 
  • Claude LIORET
  •  • 2 741 mots
  •  • 1 média

L' aérobiose est la vie en présence d'air, l'anaérobiose est la vie en absence d'air. En fait, c'est la présence ou l'absence d'oxygène qui importe : certains organismes, dits aérobies stricts, ne peuvent vivre qu'en présence d'oxygène ; d'autres, dits anaérobies stricts, sont tués en présence d'oxygène ; enfin les organismes aérobies ou anaérobies facultatifs vivent, selon des modalités différent […] Lire la suite

AÉRONOMIE

  • Écrit par 
  • Gaston KOCKARTS
  •  • 4 141 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre «  Formation de nouveaux constituants »  : […] Comme le rayonnement solaire est capable de photodissocier et d'ioniser certains constituants atmosphériques, il est évident que les produits de ces processus peuvent réagir chimiquement avec d'autres composés et donner naissance à toute une chimie aéronomique qui est parfois difficile à réaliser au laboratoire, car les conditions de température et de pression rencontrées dans les diverses régio […] Lire la suite

AIR

  • Écrit par 
  • Jean PERROTEY
  •  • 2 149 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « L'air liquide »  : […] L' air n'a pu être liquéfié avant que ne soient connues les pressions et températures critiques qui marquent les bornes théoriques au-delà desquelles un composé ne peut exister qu'à l'état gazeux. L'air étant un mélange, ces valeurs n'ont pas de sens strict ; mais, en fait, à une température supérieure à − 140  0 C, l'air n'est plus liquéfiable. Les premières gouttes d'air liquide ont été obtenues […] Lire la suite

ANÉMIES

  • Écrit par 
  • Bruno VARET
  •  • 3 088 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Rappel physiologique »  : […] Chaque globule rouge est un sac rempli quasi exclusivement d'hémoglobine. Les constituants des globules rouges autres que l'hémoglobine semblent n'avoir pour fonction que de protéger l'hémoglobine de l'oxydation. La fonction essentielle de l'hémoglobine est le transport de l'oxygène. Il est donc logique que la baisse de la pression partielle en oxygène au niveau des tissus – mesurée physiologiqu […] Lire la suite

ANTIANGOREUX

  • Écrit par 
  • Dominique BIDET, 
  • Jean-Cyr GAIGNAULT
  •  • 766 mots

Les médicaments qui appartiennent à plusieurs classes chimiques concourant, par des mécanismes parfois multiples, à s'opposer à la crise d'angor, ou angine de poitrine ou coronarite, sont appelés antiangoreux. La coronarite résulte d'une anoxie brutale et transitoire qui traduit un déséquilibre entre les besoins en oxygène du muscle cardiaque (myocarde) et les apports de sang oxygéné réalisés par […] Lire la suite

ANTIOXYGÈNES

  • Écrit par 
  • Robert PANICO
  •  • 2 343 mots
  •  • 2 médias

Le terme « antioxygène » désigne des substances qui, ajoutées à faible dose à des matières spontanément oxydables à l'air, sont capables d'empêcher l'action de l' oxygène libre, communément appelée autoxydation. Du point de vue de la terminologie, on a successivement utilisé les termes «  inhibiteurs », « antioxydants », puis « antioxygènes ». Le premier de ces mots a le défaut d'être vague ; le s […] Lire la suite

ATMOSPHÈRE - Chimie

  • Écrit par 
  • Marcel NICOLET
  •  • 3 572 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Atmosphère pure et sèche »  : […] On sait depuis plus d'un siècle que l'air pur et sec soumis à une décharge électrique produit de l'ozone par dissociation de l'oxygène. Dans l'atmosphère, le même phénomène apparaît sous l'effet du rayonnement ultraviolet solaire . On a successivement la photodissociation de O 2 (coefficient J 2 ), la reformation possible de O 2 (coefficient k 1 ) à haute altitude, au-delà de 70 km, la format […] Lire la suite

AZOTE

  • Écrit par 
  • Paul HAGENMULLER
  • , Universalis
  •  • 4 522 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Action de l'azote sur les éléments non métalliques »  : […] La réaction la plus importante avec les corps simples est la formation d'ammoniac par action de l' hydrogène sous pression en présence d'un catalyseur, généralement à base de fer, qui s'effectue dès 250  0 C : Bien que le rendement soit relativement faible, sauf pour des pressions atteignant quelques milliers d'atmosphères, c'est la méthode qui est utilisée industriellement pour la préparation d […] Lire la suite

BATHYSONDE

  • Écrit par 
  • Pascale DELECLUSE
  •  • 276 mots

La bathysonde (ou sonde C.T.D.), outil de base de l'océanographie, mesure la température (T), la conductivité (C), qui informe sur la salinité ambiante, et parfois le taux d'oxygène dissous en fonction de la pression, que l'on interprète comme une profondeur (D pour depth ). Sa technologie a considérablement évolué avec les progrès de l'électronique. Ces derniers, en particulier l'augmentation imp […] Lire la suite

CAILLETET LOUIS PAUL (1832-1913)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 305 mots

Physicien, industriel et inventeur français, Louis Paul Cailletet est né à Châtillon-sur-Seine le 21 septembre 1832 et mort à Paris le 5 janvier 1913. Fils d'un métallurgiste de la Côte-d'Or, Cailletet dirige d'abord les forges familiales tout en étudiant les propriétés physiques et chimiques du fer. Ses travaux les plus remarquables concernent la liquéfaction des gaz. Les nombreux essais de liqué […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

France. Victoire de l'opposition de gauche au premier tour des élections législatives. 2-28 mai 1997

la liberté, qui est l'oxygène de la santé économique, et la solidarité » et de ne pas « fragiliser la construction européenne », qui doit se donner une « ambition sociale ». Il justifie une fois de plus la dissolution de l'Assemblée en affirmant sa volonté de « ressaisir l'énergie nationale […] Lire la suite

États-Unis – U.R.S.S. Reprise du dialogue américano-soviétique. 2-29 septembre 1984

l'U.R.S.S., qui passera ainsi de 12 à 22 Mt. Cette mesure constitue un ballon d'oxygène pour l'Union soviétique, dont la récolte de 1984 s'annonce encore plus médiocre que celle de 1983. Le 18, s'ouvre à New York la trente-neuvième session de l'assemblée générale des Nations unies. Le 24, le président […] Lire la suite

Pour citer l’article

Robert CREUSE, René NOTO, « OXYGÈNE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/oxygene/