Seconde partie de l'expérience

Seconde partie de l'expérience :

l'oxydation du luminol et la création de chimiluminescence

Illustration de la réaction d'oxydation du luminol et de création de bioluminescence.

Dans l'état initial de la réaction (à gauche de l'image), les réactifs sont le luminol (C8H7N3O2), le dioxygène (O2) provenant de la première partie de l'expérience et les ions hydroxydes (OH-) présents car la réaction ne peut se faire qu'en milieu basique. Lors de la réaction, les deux atomes d'azotes et atomes d'hydrogènes sont remplacés par les atomes d'oxygènes : c'est l'oxydation, qui excite la molécule d'où la notation [ ]*.Quant aux espèces chimiques présentes avec la molécule excitée lors de la réaction, ils proviennent des NH enlevés au luminol et des espèces chimiques présentes dans l'état initial. Comme les molécules cherchent toujours à être dans l'état le plus stable possible et qu'elles ne peuvent pas rester longtemps dans un état instable, l'oxyluminol passe dans un niveau d'énergie inférieur (plus stable que le précédent). Cela crée de la lumière.

Passage d'un niveau d'énergie à un niveau inférieur et création de chimiluminescence

Les atomes possèdent plusieurs niveaux d'énergie. Le premier est l'état fondamental : c'est le seul niveau stable. Tous les autres niveaux sont excités. Lorsqu'un électron de l'atome passe d'un niveau excité à un niveau d'excitation inférieur, il émet un photon. Si, au contraire, il passe d'un niveau stable ou excité à un niveau plus excité, il va absorber un photon. Ici, en passant à un niveau d'énergie inférieur, l'oxyluminol émet un photon.

On peut calculer l'énergie du photon émis à partir de la longueur d'onde de la radiation émise. Si nous supposons que le spectre de la lumière émise est monochromatique et dans le bleu clair (cyan) nous pouvons en déduire la longueur d'onde : environ 510nm, soit 510*10^-9 m. La formule pour calculer l'énergie du photon est :

E(photon) =(h*C)/λ où h est la constante de Plank et est égale à 6,63*10^-34 J.s et C la vitesse de la lumière, de 3,00*10^8 m/s.

E(photon) = [6,63 * 10^-34 * 3,00 * 10^8] / 510 * 10^-9

E(photon) = 3,9 * 10^-19 J

Donc le photon émis lors de la création de chimiluminescence a une énergie de 3,9 * 10^-19 J.