Letétraoxygène, parfois appeléoxozone, est l'espèce chimique deformule O4, composée de quatre atomes d'oxygène. Son existence avait été proposée dès 1924 parGilbert Lewis pour expliquer le fait que l'oxygène liquide n'obéit pas à laloi de Curie[1]. Il semble aujourd'hui que cette proposition soit erronée, mais que, s'il n'existe pas d'espèce O4 stable dans l'oxygène liquide, les molécules dedioxygène O2 tendent à s'associer par paires auxspins antiparallèles pour former des structures instables de type (O2)2[2]. On pensait également que la phase ε de l'oxygène solide (aux pressions supérieures à10 GPa) était constituée de molécules O4[3]. Mais ladiffractométrie de rayons X a montré en 2006 que cette phase stable appeléeoxygène ε ouoxygène rouge est en fait constituée d'espèces d'octaoxygène O8[4]. Le tétraoxygène O4 a néanmoins été détecté parspectrométrie de masse commeespèce chimique instable[5].
Deux configurations ont été proposées pour l'espèce O4 : une forme en carré déformé de typecyclobutane[6] et une forme en Y avec trois atomes d'oxygène entourant unatome central dans une configuration plane trigonale similaire à celle dutrifluorure de bore BF3[7].
| Structures proposées pour l'espèce moléculaire O4. | |
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| StructureD2d | StructureD3h |
Les études réalisées en 2001 parspectrométrie de masse à l'Université de Rome « La Sapienza »[5] sur le tétraoxygène ont montré que sa structure ne s'accordait avec aucune de ces deux propositions mais correspondrait plutôt à un complexe formé d'unemolécule dedioxygène à l'état fondamental avec une molécule de dioxygène dans unétat excité particulier.
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