Gaz rares : de la découverte inerte aux applications polyvalentes

Edited by: Vera Mo

Seule une poignée de scientifiques peuvent se vanter d'avoir découvert un élément. Parmi eux, le chimiste écossais William Ramsay se distingue. Il n'a pas seulement ajouté un élément, mais un groupe entier au tableau périodique : les gaz rares. Cette réalisation lui a valu un prix Nobel en 1904.

Ramsay a découvert les gaz rares en 1894 lorsqu'il a découvert l'argon. L'argon est un gaz incolore, inodore et presque non réactif. C'est le gaz rare le plus abondant sur Terre, formé par la désintégration radioactive du potassium-40 dans la croûte et le manteau terrestres.

Curieusement, 1 % de chaque respiration que nous prenons est de l'argon, mais il n'a été découvert qu'à la fin du 19e siècle. Plus tôt, en 1785, le scientifique britannique Henry Cavendish a remarqué les premiers indices de son existence. Cavendish, tout en étudiant la composition de l'air, a observé une petite bulle de gaz inconnu restant après avoir retiré tous les gaz connus d'un échantillon d'air.

Plus d'un siècle plus tard, Ramsay et Lord Rayleigh se sont attaqués à une question similaire. Rayleigh a constaté que l'azote de l'atmosphère avait une densité plus élevée que l'azote provenant de composés chimiques. Ils soupçonnaient que l'azote atmosphérique contenait un autre gaz. En 1894, ils ont isolé ce gaz en faisant passer à plusieurs reprises l'azote atmosphérique sur du magnésium chaud, ce qui a provoqué la liaison de l'azote et sa précipitation sous forme de nitrure de magnésium.

La publication de Ramsay et Rayleigh en 1895 a détaillé leurs tentatives exhaustives de faire réagir le nouveau gaz avec diverses substances. De l'oxygène et de l'hydrogène au phosphore rougeoyant et au nitrate de potassium, le gaz est resté insensible. Ils l'ont nommé argon, du mot grec 'argos' signifiant inactif ou paresseux.

Peu de temps après, Ramsay a découvert que l'hélium réagissait également à peine avec d'autres substances. Cela l'a amené à ajouter un groupe de gaz rares au tableau périodique de Mendeleïev. Il a rapidement élargi le groupe avec le néon, le krypton, le xénon et plus tard le radon. Pendant un certain temps, certains chimistes ont cru que ces gaz rares étaient complètement non réactifs.

Cependant, dans les années 1960, les scientifiques ont réussi à créer des composés chimiques avec des gaz rares. L'argon a résisté plus longtemps. Le premier composé d'argon, le fluorohydrure d'argon, n'a été créé qu'en 2000, à -265 °C et sous rayonnement UV. Bien qu'il soit chimiquement 'paresseux', l'argon a de nombreuses applications.

Les fenêtres à double vitrage remplies d'argon offrent une meilleure isolation en raison de sa faible conductivité thermique. Il est également utilisé pour gonfler les combinaisons de plongée. Les vieux documents sont protégés de l'oxydation en les stockant dans du gaz argon non réactif. Les lampes à incandescence remplies d'argon empêchent la combustion du filament.

Comme le néon, l'argon émet une lumière vive lorsqu'un courant électrique le traverse. L'argon pur brille en violet, tandis qu'avec le mercure, il brille en bleu. Les lasers à argon bleu-vert sont utilisés en ophtalmologie et en thérapie anticancéreuse. Le gaz rare 'paresseux' est mis à contribution de nombreuses façons.

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