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Les scientifiques viennent de créer un composé d’hélium stable

Une équipe de chimistes de l’Utah State University annonce avoir créé un composé d’hélium stable dans une étude parue dans la revue Nature Chemistry. Cela remet en question certaines des hypothèses les plus élémentaires de la chimie moderne.

L’hélium est un peu original. Ce gaz noble est l’élément le moins réactif sur le tableau périodique et au vu de sa coquille externe, la croyance populaire veut que l’hélium ne puisse pas interagir avec d’autres atomes pour créer des composés stables. Alors que d’autres éléments de gaz nobles ont montré des signes de formation de composés sous une pression extrême, l’hélium est quant à lui resté fermement exclusif… jusqu’à maintenant ! Une équipe de chercheurs de l’Utah State University annonce avoir créé ce qui semble être un composé d’hélium-sodium stable remettant en question certaines des hypothèses les plus élémentaires de la chimie moderne.

L’hélium est le deuxième élément le plus abondant dans l’Univers, derrière l’hydrogène. Il fait partie du club très fermé des gaz dits « nobles » appelés ainsi du fait de leur faible réactivité chimique. Néanmoins, certains de ces gaz ont montré des signes de réactivité dans des conditions extrêmes. Vous pouvez aujourd’hui séparer ces gaz en deux groupes avec d’une part le krypton, le xénon et le radon (considérés comme relativement réactifs) et d’autre part l’argon, le néon et l’hélium (considérés comme très peu réactifs). La stabilité farouche de l’hélium est due à sa coquille externe qui ne laisse que très peu de place aux liaisons avec d’autres atomes pour partager ses électrons.

Mais, étant l’un des éléments les plus abondants dans l’Univers et responsable de la formation des étoiles et des planètes géantes gazeuses, l’hélium pourrait suivre des règles très différentes dans l’espace et au plus profond de notre planète. Et de fait, sous de très hautes pressions comme celles enregistrées au centre de la Terre ou au cœur de nos voisines géantes, la chimie de l’hélium se retrouve alors modifiée. Grâce à des simulations informatiques, les chercheurs ont en effet prédit que sous des pressions extrêmes, un composé de l’hélium-sodium stable pourrait se former. Ils ont ensuite « physiquement » créé le Na2He, un composé jamais observé auparavant, dans une expérience de cellule à enclumes de diamant leur permettant de soumettre ces nouveaux atomes à des pressions de l’ordre de 1,1 million de fois la pression atmosphérique de la Terre.

Sur la base de ces résultats, l’équipe prévoit que le sodium va facilement se lier avec de l’hélium gazeux pour former un composé Na2He stable sous des pressions allant jusqu’à 10 millions de fois plus élevées que le niveau observé à ce jour. Ces résultats ont été si inattendus que le chercheur Alex Boldyrev expliquait il y a quelques jours à Phys.org que « lui et ses collègues avaient lutté pendant plus de deux ans pour convaincre les examinateurs et les rédacteurs scientifiques de publier leurs résultats ».

Cette nouvelle découverte soulève de grandes questions sur la chimie actuelle et la façon dont les éléments se comportent au-delà du monde que nous connaissons. « Avec la découverte récente de plusieurs exoplanètes, notre compréhension de la chimie doit changer et s’étendre au-delà des limites de notre planète », rappelle le chercheur.

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