N° 45. — Sur les réactions de l’azote actif avec l’hydrogène atomique

Laboratoire de Chimie Générale du Centre d’Orsay, Faculté des Sciences de Paris, France.

Résumé

Les réactions entre l’azote activé et l’hydrogène atomique ont été étudiées spectroscopiquement. On y observe le premier système positif ³Π_g — ³Σ_u de l’azote ainsi que l’émission inattendue du deuxième système positif ³Σ_u — ³Σ_g de l’azote et du système ³Π — ³Σ de NH. Ces dernières émissions disparaissent lorsque le mélange réactionnel est soumis à un rayonnement ultraviolet.

Les auteurs préconisent le mécanisme ci-dessous à partir des espèces atomiques formées dans la décharge électrique se combinant pour donner des molécules instables ou affectées par une forte prédissociation

2 N(4 S) → N₂(⁵Σ) → N₂(³Π_g)_{v élevé}

N(4S) + H(2 S) → NH(5S) NH(3Π)ν élevé

suivie de

NH(³Π_g)_{v élevé} + N₂(³Π_g)_{v élevé} → [N₃H]

molécule excitée instable

et [N₃H] → NH(³Π)_{v = 0,1} + N^₃(³Π_u)

réactions thermodynamiquement possibles.

La lumière UV empêcherait la formation de molécules instables permettant l’apparition du 2^e système positif de l’azote et de la molécule NH.

Les produits réactionnels refroidis à la température de l’azote liquide donnent lieu à l’émission d’une luminescence bleue au spectre continu. L’analyse des produits condensables permet de caractériser principalement NH₃.

L’étude de cette luminescence et sa comparaison avec les résultats obtenus précédemment à son sujet nous ont conduits à admettre l’existence dans le piège d’une molécule stable à 77 °K qui par réchauffement donnerait NH₃. La luminescence bleue serait alors dûe à l’action de N activé sur cette molécule métastable isomère de NH₃.