Électron solvaté
Un électron solvaté est un électron libre en solution (solvaté). Les électrons solvatés sont courants, mais généralement difficiles à observer de par leur courte durée de vie[1]. La couleur intense des solutions de métaux alcalins dans l'ammoniac (liquéfié) est due à la présence d'électrons solvatés : bleue lorsqu'elles sont diluées, et cuivre à des concentrations plus importantes (> Modèle:Unité)[2]. Les électrons solvatés dans l'ammoniac sont stables pendant des jours, mais des électrons solvatés peuvent également exister dans l'eau et d'autres solvants ; en réalité, dans tout solvant média d'un Modèle:Lien.
Histoire
Le premier signalement de la coloration de métaux au contact d'ammoniac est attribué à Humphry Davy. De 1807 à 1809, il étudia l'addition de grains de potassium à de l'ammoniac gazeux (la liquéfaction de l'ammoniac n'étant développée qu'à partir de 1823). James Ballantyne Hannay et J. Hogarth répètent les expériences avec le sodium en place du potassium de 1879 à 1880. W. Weyl en 1844 et C.A. Seely en 1871 ont été les premiers à utiliser l'ammoniac liquide.
Hamilton Cady, en 1897, a été le premier à mettre en relation les propriétés ionisantes de l'ammoniac avec celles de l'eau. Charles A. Kraus a mesuré la conductance électrique de solutions de métaux dans l'ammoniac et, en 1907, l'a reliée à la libération d'électrons[3]Modèle:,[4].
En 1918, G. E. Gibson et W. L. Argo introduisent le concept d'électron solvaté[5]. Ils remarquent, à partir de spectres d'absorption, que différents métaux et différents solvants (méthylamine, éthylamine) produisent la même couleur bleue, attribuée à l'électron solvaté. Dans les années 1970, des sels solides contenant des électrons comme anions (électrures) sont caractérisés[6].
Production
Des électrons solvatés métastables sont produits par dissolution dans l'ammoniac liquéfié d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux lourd (calcium, strontium ou baryum) ou d'un lanthanide divalent (europium ou ytterbium)[7].
Réactions
Les condensations de solutions de métaux alcalins dans de l'ammoniac contenant des électrons solvatés donnent des électrures[8]. Ces mêmes solutions sont instables et se décomposent avec le temps en donnant l'amidure correspondant suivant (avec Modèle:Citation un métal alcalin)[7] :
- .
La décomposition est cependant relativement lente (de l'ordre de quelques pour cent sur plusieurs jours) dans un environnement anhydre et en l'absence de traces d'ions de métaux de transition en solution[7].