Propriétés chimiques
Stabilité du dioxygène :
Le dioxygène a une dissociation endothermique en atomes :
\(\textrm O_2\textrm{ }\textrm{(g)} \textrm{}^{ \to}_\longleftarrow \textrm{ }2.\textrm O \textrm{(g)}\textrm{ }\textrm{ }\Delta H=+495\textrm{ kJ.mol}^{-1}\)
Il est donc très stable (un peu moins que \(\textrm N_2\))
Il peut également se transformer en ozone :
\(3.\textrm O_2 \textrm{(g)}\textrm{ }\textrm{}^{ \to}_\longleftarrow \textrm{ }2.\textrm O_3 \textrm{(g)}\textrm{ }\textrm{ }\Delta H=+285\textrm,4\textrm{ kJ.mol}^{-1}\)
L'ozone \(\textrm O_3\) est donc instable par rapport à \(\textrm O_2\).
La molécule O2 est cependant un oxydant puissant
Ceci est lié à l'électronégativité élevée de l'élément oxygène. L'oxydation conduit à la formation de composés (oxydes) thermodynamiquement stables avec tous les éléments sauf :
l'azote (la réaction de formation de \(\textrm{NO}\) est endothermique),
quelques métaux de transition (\(\textrm{Au}\), \(\textrm{Pt}\)) (\(\textrm{PtO}_2\) est instable),
les halogènes lourds (\(\textrm{Cl}\), \(\textrm{Br}\), \(\textrm I\)) ( \(\textrm{Cl}_2\textrm O\) peu stable),
les gaz rares.
Complément : Action de l'oxygène sur le diazote
A très haute température seulement (par exemple lors d'un arc électrique ou de la décharge d'un éclair, vers \(2000 °\textrm C\)), on a :
\(\textrm N_2 \textrm{(g)}+\textrm O_2 \textrm{(g)}\leftrightarrow 2.\textrm{NO (g)} \Delta H°_{298 \textrm K}=+43 \textrm{kJ.mol}^{-1}\)
Comme cette réaction est endothermique, on comprend qu'il faille refroidir \(\textrm{NO}\) pour pouvoir le conserver, faute de quoi il redonne les réactifs, ou bien il réagit lui-même sur le dioxygène pour donner \(\textrm{NO}_2\).
Remarque :
Certains métaux se recouvrent d'une pellicule d'oxyde auto-protecteur qui stoppe l'action de \(\textrm O_2\). On parle alors d'oxyde passif (ex. : \(\textrm{Al/Al}_2\textrm O_3\))