Chimie

La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.


Catégories :

Chimie

Définitions :

  • Science qui étudie la composition et les réactions de la matière. La chimie est l'étude des transformations de la matière par opposition à la physique qui est l'étude des états de la matière; Étude d'une molécule ou d'un groupe de molécules (source : fr.wiktionary)

La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.

Selon l'American Chemical Society, la plus grande association de chimistes au monde, la chimie étudie :

  1. les éléments chimiques à l'état libre, atomes ou ions atomiques, et les innombrables et diverses associations par liaisons chimiques qui génèrent surtout des composés moléculaires stables ou des intermédiaires plus ou moins instables. Ces entités de matière peuvent être caractérisées par une identité reliée à des caractéristiques quantiques et des propriétés précises.
  2. les processus qui changent ou modifient l'identité de ces particules ou molécules de matière, dénommés réaction, transformation, interaction...
  3. les mécanismes intervenant dans les processus chimiques ou les équilibres physiques entre deux formes. Leurs définitions précises permettent de comprendre ou d'interpréter avec des hypothèses l'évolution matérielle avec en vue une exploitation des résultats de façon directe ou induite.
  4. les phénomènes fondamentaux observables en rapport avec les forces de la nature qui jouent un rôle chimique, facilitant les réactions ou synthèse, addition, combinaison ou décomposition, séparation de phases ou extraction. L'analyse sert à découvrir les compositions, le marquage sélectif ouvre la voie à un schéma réactionnel cohérent dans des mélanges complexes.

La taille des entités chimiques fluctue des simples atomes ou molécules nanométriques aux édifices moléculaires de plusieurs dizaines de milliers d'atomes dans les macromolécules, l'ADN ou protéines de la matière vivante (infra) micrométrique, jusqu'à des dimensions quelquefois macroscopiques des cristaux. En incluant l'électron libre composant des réactions radicalaires, les dimensions des principaux domaines d'application se situent globalement entre le femtomètre (10-15 m) [1]et le micromètre (10-6 m).

L'étude du monde à l'échelle moléculaire soumise paradoxalement à des lois singulières, comme le prouvent les récents développements nanotechnologiques, sert à mieux comprendre les détails de notre monde macroscopique. La chimie est qualifiée de «science centrale»[2] à cause des puissants liens qu'elle possède avec la biologie et la physique, ainsi qu'avec la médecine, la pharmacie, l'informatique et la science des matériaux, sans oublier des domaines appliqués tels que le génie des procédés. Si la physique est devenue hégémonique dans le champ de la science de la matière, elle le doit à la considération de l'héritage cohérent des structures atomiques longtemps défendues de façon isolée par des chimistes marginaux avant le XXe siècle. [évasif]

Tubes à essai contenant des solutions.

Étymologie et Histoire

Étymologie

Le terme chimie nous vient du mot arabe ???????? al kemi, c'est-à-dire alchimie, littéralement la kemia, la chimie[3]. Al kem veut dire actuellement en arabe la quantité, attestant que la chimie passe par une précoce approche quantitative de la matière, couvrant indistinctement le champ des premiers procédés chimiques comme celui du dosage en pharmacopée.

L'alchimie avant de s'égarer quelquefois dans une quête philosophale ou une théorisation absconse prend sa source dans un savoir précurseur de la chimie égyptienne, déformé et emprunté par les mondes hellénistiques et byzantins, puis préservé dans le monde musulman.

Khem (et) sert à désigner la terre pour les anciens égyptiens. La chimie est l'art de la terre et le savoir sur la terre. Elle a connu différents essors entre 6000 et 2000 ans avant l'ère chrétienne.

Trois étymologies sont souvent citées, mais ces hypothèses peuvent être reliées :

Les origines

Schéma de distillation au laboratoire.
La distillation fractionnée permet de séparer des corps chimiques de différentes volatilités. Le recueil méticuleux de phases vapeur semble l'une des plus anciennes opérations chimiques connues.

L'art d'employer ou de trier, préparer, purifier, de transformer les substances séchées mises sous forme de poudres, qu'elles proviennent du désert ou de vallées sèches a donné naissance à des codifications savantes. Elles sont en premier lieu principalement minérales. Mais les plantes éphémères et les arbres pérennes du désert, et leurs extraits gommeux ou liquides nécessaires aux onguents, ont été particulièrement vite assimilés à celles-ci, par reconnaissance de l'influence des terres et des roches.

Outre la connaissance du cycle de l'eau et les transports sédimentaires, la progressive maîtrise des métaux et des terres, les Anciens Egyptiens connaissent le plâtre, le verre, la potasse, les vernis, le papier (papyrus durci à l'amidon), l'encens, une vaste gamme de couleurs minérales ou pigments, de remèdes et de produits cosmétiques... Plus toujours que les huiles à onction ou les bains d'eaux ou de boues relaxant ou guérisseurs, la chimie est un savoir sacré qui permet la survie, par exemple par l'art particulièrement élaboré d'embaumer ou par le placement des corps des plus humbles dans un lieu sec.

L'art de la terre égyptien a été enseigné en préservant une conception unitaire. Les temples et les administrations religieuses ont préservé et quelquefois figé le meilleur des savoirs. Le pouvoir politique souverain s'est appuyé sur les mesures physiques, arpentage et hauteur hydraulique des crues, peut-être sur la densité du limon en suspension, pour déterminer l'impôt et sur les matériaux donnant la possibilité de les déplacements ou la mobilité des armées. Le vitalisme ou les cultes agraires et animaux, domaines appliqués de la kemia, ont été préservés dans des temples, à l'instar d'Ammon, conservatoire des fumures azotées et de la chimie ammoniacale antique.

Signes alchimiques des sept métaux : Étain (Jupiter), Plomb (Saturne), Or (Apollon, soleil), Cuivre (Vénus), Mercure, Argent (Diane, Lune), Fer (Mars)

Nos repères de pensée taxonomique sont profondément influencés par les civilisations grecques puis hellénistiques, férues de théorisations, qui ont lentement esquissé de façon sommaire ce qui encadre aux yeux profanes la chimie, la physique et la biologie. Elles ont laissé les techniques vulgaires au monde du travail et de l'esclave. L'émergence de spiritualités populaires, annexant l'utile à des cultes hérmétiques, a promu et malaxé ses bribes de savoirs dispersés. Il est d'ailleurs significatif que les premiers textes datés tardivement du Ier siècle et IIe siècle siècle après Jésus-Christ qui nous soient parvenu comportent à l'exemple de l'alchimie médiévale la plus ésotérique, une partie mystique et une partie opératoire[6]. La religiosité hellénistique nous a ainsi légué autant le bain marie, de Marie la Juive que l'abscon patronage d'Hermès Trismégiste, divinité qui prétendait expliquer à la fois le mouvement et la stabilité de toute chose humaine, terrestre ou céleste.

Evolution avant la naissance d'une science mécaniste

Au cours des siècles ce savoir empirique oscille entre art sacré et pratique profane. Il s'est préservé comme l'atteste le terme chimia des scolastiques en 1356, mais savoir et art de faire sont fréquemment segmentés à l'extrême, quelquefois perfectionné dans le monde paysan, artisan ou minier avant de devenir une science expérimentale, la chimie, au cours des troisième et quatrième décennies du XVIIe siècle. Tout comme la physique, le prodigieux essor de la pensée et de la modélisation mécanistes, fait naître la chimie sous forme de science expérimentale et descriptive[7]. Riche de promesses, la chimie reste principalement qualitative et bute sur le retour incessant des croyances écartées.

La chimie a connu un énorme progrès quantitatif avec Antoine Lavoisier qui l'a promue en science exacte. Subsistaient acceptés par les croyances communes jusqu'en 1850, des alchimistes poursuivant la quête de la pierre philosophale continuant l'alchimie sous une forme ésotérique. La rupture entre la chimie et l'alchimie apparaît néenmoins clairement en 1722, lorsque Étienne Geoffroy l'Aîné, médecin et naturaliste français, affirme l'impossibilité de la transmutation. La chimie expérimentale et l'alchimie changent déjà radicalement ; il est par conséquent indispensable de pouvoir distinguer ces deux termes restés dans le langage.

Les biographies des savants français et étrangers sont répertoriées dans les articles catégorie : chimiste ou dans la liste de chimistes.

Les représentations de l'atome et de la molécule

Article détaillé : Atome.
John Dalton à son modeste bureau de laboratoire mancunien

L'étude qualitative de la matière a naturellement conduit les premiers chimistes des années 1620-1650 à modéliser sa composition, puisant librement, mais non sans méfiance dans une abondante tradition antique. A la suite de Van Helmont, ces adeptes mécanistes de la contingence maîtrisent déjà la notion de gaz, tiennent compte du facteur de la température et parviennent à expliquer sommairement la pression de vapeur d'un corps et les mélanges miscibles des fluides. John Dalton, persévérant expérimentateur, continuateur de la première lignée mécaniste partiellement abandonnée, a le premier essayé de donner une définition moderne de la notion d'atome. L'atome est une particule principale ou une combinaison de plusieurs d'entre elles. En 1811, Amedeo Avogadro affirme que le volume d'un gaz quelconque à pression et température constante contient le même nombre de particules, qu'il dénomme molécules intégrantes ou constituantes[8].

Mais il a toujours fallu l'obstination de nombreux chimistes fréquemment incompris, Jons-Jakob Berzelius en pionnier de l'électrovalence dès 1812, pour réaffirmer la possibilité d'une modélisation à la fois mécaniste et géométrique par le biais d'une architecture atomique. Un Auguste Laurent, proposant pour des séries homologues de molécules organiques un même squelette constitué d'atomes, était atrocement dénigré par les maîtres des laboratoires[9]. Mais malgré la suprématie et l'influence politique des équivalentistes, le revirement s'opère, porté par la reconnaissance des vieux succès de l'électrochimie préparative depuis Humphrey Davy et Michæl Faraday et la volonté de corréler quantitativement nombre d'espèces chimiques et masse d'un corps pur.

Représentation de l'atome d'oxygène selon le modèle de Bohr : autour du noyau, les électrons en orbite

Le congrès de Karlsruhe organisé en 1860 par les amis de Friedrich August Kékulé von Stradonitz et de Charles Adolphe Wurtz ouvre la voie à des conventions atomiques[10]. Son influence éveille une intense recherche de classification des éléments qui débouche surtout sur les classifications périodiques de Mendéléiev et de Meyer. Elle entraine un renouveau d'intérêt pour les molécules[11]. Kékulé et Kolbe en chimie organique, Le Bel et Van't Hoff en chimie générale et plus tard Alfred Werner en chimie minérale établissent les fondements de la représentation en structures moléculaires[12].

Les orbitales atomiques représentées par les nuages électroniques probabilistes et modélisées avec équations de la mécanique quantique, le meilleur outil théorique actuel pour décrire le comportement des liaisons quantifiées des atomes et molécules

Ce sont les physiciens attirés par la belle cohérence de la chimie des décennies suivantes qui ont poursuivi à une échelle plus précise les recherches sur la structure de la matière. Les travaux de Joseph John Thomson, découvreur de l'électron en 1897, prouvent que l'atome est constitué de particules électriquement chargées. Ernest Rutherford démontre par sa célèbre expérience en 1909 que l'atome est en particulier fait de vide, son noyau, massif, particulièrement petit et positif, étant entouré d'un nuage électronique. Niels Bohr, précurseur de la modélisation atomique, affirme en 1913 que les électrons circulent sur des «orbites». Quand James Chadwick découvre les neutrons, la théorie quantique fondée dès le début de l'entre-deux-guerres sur le modèle rival proposé par Erwin Schrödinger renforcée pas les compléments matriciels de Werner Heisenberg, l'affinement théorique de Wolfgang Pauli a déjà pris son envol malgré les contestations appliquées et systématiques d'Albert Einstein. Des années 1930 à notre XXIe siècle, la mécanique quantique explique le comportement de l'atome et des molécules.

Méthodes physiques d'identification de composés chimiques au XXe siècle

Un spectromètre de masse

Au vingtième siècle, l'essor des mesures physiques a facilité aux chimistes la caractérisation des composés avec lesquels ils travaillent. Avant la réaction chimique et un nombre restreint de techniques physico-chimiques s'imposaient en ultime recours pour détecter ou caractériser une molécule. Désormais les diverses méthodes de chromatographie, de spectrométrie électromagnétique (infrarouge, lumière visible ou UV), de masse, de résonance magnétique nucléaire, les microscopies électroniques et autres analyses par diffraction de rayons X ou par diffusion de particules, et dans des cas d'observation contrôlée sur surface plane, la microscopie par champ de force ont permis une identification plus aisée, et fréquemment de remonter à la structure géométrique des molécules et de leurs assemblages, de connaître leur composition isotopique et quelquefois même de "voir" par le multiplicateur instrumental la molécule, de la (dé) placer ou de suivre des réactions (photo) chimiques en temps réel de plus en plus bref. Ces progrès physico-chimiques ont permis des avancées énormes tout spécifiquement en biochimie où les édifices étudiés sont complexes et les réactions variées.

Disciplines de la chimie

La recherche et l'enseignement en chimie sont organisés en disciplines qui, fréquemment en absence de services, de coopération ou d'aides réciproques, s'ignorent et se développent en toute autonomie :

Il existe d'autres domaines spécialisés ou d'interface :

agrochimie, astrochimie, catalyse homogène, catalyse hétérogène, carbochimie, chimie de l'atmosphère et de la haute atmosphère, chimie bioinorganique, chimie du carbone, chimie environnementale, chimie industrielle, chimie médicinale, chimie nucléaire, chimie organométallique, chimie des argiles et zéolithes, chimie de la combustion et des milieux plasma, chimie des polymères, chimie des sucres, chimie des surfaces, chimie des solutions, chimie radicalaire, chimie supramoléculaire, chimie verte, électrochimie, génie chimique, géochimie, immunochimie, microchimie, nanotechnologie, pétrochimie, pharmacologie, photochimie, phytochimie, tribologie.

Ces interfaces mouvantes ne favorisent pas la délimitation de la chimie. Tentons d'esquisser ses frontières.

Il n'existe pas de frontière clairement définie entre la physique et la chimie, mais, sont reconnus le plus souvent comme relevant de la chimie, les phénomènes génèrés par les réactions entre les constituants de la matière et entraînant une modification des liaisons entre les atomes. Selon la nature de ces liaisons, ces phénomènes impliquent entre les atomes des échanges ou mises en commun d'électrons ou bien des forces électrostatiques. Les niveaux d'énergie mis en œuvre dans les phénomènes chimiques font que seuls les électrons périphériques sont concernés. Au-delà, on entre dans la physique des plasmas, ou alors dans la physique nucléaire avec l'implication du noyau atomique. Aux échelles inférieures à celle de l'atome, l'étude des particules élémentaires et de leurs interactions relève de la physique des particules.
Il n'existe pas non plus de frontière clairement définie entre la chimie et la biologie. En effet, la délimitation n'est pas bien définie entre la biochimie, qui est la sous-discipline de la chimie qui étudie les réactions chimiques dans des milieux biologiques (cellules…) et/ou avec des objets biologiques (protéines et autres biomolécules…) et la biologie moléculaire qui est la sous-discipline de la biologie qui s'intéresse à la compréhension des processus biologiques au niveau moléculaire.
La chimie est omniprésente quand on considère les fondements du domaine originellement technologique des matériaux. Mais ce dernier tend à prendre par hyperspécialisation une distance envers sa matrice, et cette toile de fond n'apparaît fréquemment que lors des évolutions techniques. Ainsi l'art de la dentisterie en mutation dans les années 1980-1990 est beaucoup tributaire des applications de la chimie macromoléculaire.

L'évolution de la chimie, tant dans son enseignement que dans les champs de recherche, est influencée à terme par les puissantes directions de recherches américaines, surtout de façon récente privilégiant surtout les domaines des soins et de la santé humaine et animale.

La langue de la chimie est surtout l'anglais. Dès années 1880 à la Grande Guerre, l'allemand, l'anglais et le français ont néenmoins été des langues véhiculaires nécessaires aux savants. Mais survient l'éclipse du français dans l'entre-deux-guerre[13]. Puis l'allemand qui avait réussi à préserver quelques dernières revues importantes ou écrits scientifiques de référence a cédé face à la puissante organisation planétaire anglo-saxonne dans les années 1990.

Concepts de base

Élément

Article détaillé : élément chimique.

Un élément est une entité immatérielle dénuée de propriétés physiques ou chimiques. C'est un couple constitué d'un symbole et d'un numéro atomique (numéro d'ordre dans le tableau périodique des éléments) qui caractérise les atomes, molécules, ions, nucléides isotopes d'une espèce chimique donnée. Il existe 92 éléments naturels et 17 artificiels connus. Un élément chimique sert à désigner abstraitement la totalité des atomes qui ont un nombre donné de protons dans leur noyau[14]. Ce nombre est son numéro atomique. A titre d'exemple, l'ensemble des atomes avec 6 protons dans leurs noyaux sont des atomes de l'élément carbone C. Ces éléments sont rassemblés et ordonnés dans le tableau périodique.

Atome

Article détaillé : atome.
Modèle de Bohr simplifié du gaz rare Néon. L'atome Ne dévoile un remplissage de couches de Lewis : 1s² 2s² 2p⁶

L'atome d'une espèce chimique est une entité matérielle. Il est constitué d'un noyau atomique contenant des nucléons, surtout d'un nombre Z de charge électrique élémentaire positive du noyau qui maintient autour de lui un nombre d'électrons, charge négatives équilibrant la charge positive du noyau. Il possède un rayon, une structure géométrique, mais aussi des propriétés chimiques et physico-chimiques spécifiques relevant de ce cortège électronique.

Isotope

Article détaillé : isotope.
Les trois isotopes de l'hydrogène. L'hydrogène est l'unique élément pour lequel on réserve un nom spécifique à ses isotopes nettement plus massifs deutérium et tritium.

Un isotope d'une espèce atomique est une entité matérielle caractérisée par :

Un isotope possède des propriétés nucléaires spécifiques. Les propriétés chimiques des divers isotopes ne changent pas entre elles pour les atomes suffisamment lourds.


Molécule

L'eau : Modèle éclaté simplifié de la molécule d'eau H2O. Un atome d'oxygène arbitrairement en rouge s'est accollé deux atomes d'hydrogène arbitrairement en blanc. L'angle est respecté, mais non les tailles relatives des nuages électroniques.
Article détaillé : molécule.

Une molécule est un assemblage précis d'atomes, domaine défini et structuré dans l'espace et le temps par des liaisons chimiques fortes[15]. Une molécule polyatomique se comporte principalement comme une entité aux propriétés propres, une individualité chimique radicalement différente des atomes qui composent son architecture. Si les molécules monoatomiques ou les petites molécules polyatomiques sont électriquement neutres, les molécules plus grandes ou complexes n'obéissent pas toujours à ce critère.

Mole

Article détaillé : mole.

Le nombre de molécules participant à une réaction chimique est particulièrement élevé : il est dès l'emploi de quelques dizaines de grammes de matière proche du nombre d'Avogadro, par conséquent de l'ordre de 6, 02 1023.

Les chimistes utilisent couramment une unité numérique, la mole. Une mole d'une entité chimique moléculaire précise implique mathématiquement l'égalité du nombre de ses molécules semblables au nombre d'Avogadro. Ce dernier nombre est défini par convention comme le nombre d'atome de carbone présents dans 12 grammes de carbone 12.

Une mole de gaz parfait occupe dans les conditions normalisées de pression et de température 22, 4 litres. L'estimation de la masse molaire M d'un corps pur est facile en connaissant sa formule chimique. Une mole de ce corps pur sert à désigner simplement le nombre d'Avogadro de molécules semblables de ce corps pur.

Liaison chimique

Article détaillé : Liaison covalente.

La liaison chimique impliquant la présence d'électrons liés à un ou plusieurs noyaux explique la réalité moléculaire[16]. Plus exactement elle assure la stabilité des molécules et dans le cas d'un assemblage complexe la cohésion liante de chaque atome entre eux, mettant en jeu par échange ou partage un ou plusieurs électrons dans les liaisons covalentes, par mise en commun d'électrons collectifs à un vaste réseau d'atomes dans la liaison métallique ou initiant par de fortes dissymétries locales de charges, des forces électrostatiques.

Corps pur

Article détaillé : corps pur.
Soufre cristal jaune sur un minerai sicilien de l'Etna

Un corps pur est un corps le plus souvent macroscopique constitué au niveau moléculaire d'une seule espèce chimique[17]. Sa composition chimique, son organisation sous forme de gaz, liquide, solide amorphe ou réseaux cristallins... et ses propriétés physiques, par exemple les constantes physiques correspondant aux transitions de premier ordre comme la température de fusion, d'ébullition... peuvent être définies. Surtout, l'analyse chimique distingue les corps simples, dont l'espèce chimique est constituée d'atomes de mêmes éléments, des corps composés, dont l'espèce chimique est constituée d'atomes d'éléments différents[18].

Composé chimique

Un composé chimique sert à désigner l'espèce chimique d'un corps composé. Un corps pur est caractérisé par sa formule chimique, écriture symbolique qui peut être plus ou moins complexe et détaillée, de sa composition chimique. La masse molaire d'un corps pur correspond au nombre d'Avogadro de son espèce chimique ou simple molécule.

Réaction chimique

Une réaction chimique est la transformation d'une ou de plusieurs espèces chimiques en d'autres espèces chimiques. Elle implique la naissance ou la disparition d'au moins une liaison chimique. La réaction qui possède des caractéristiques thermiques nécessite ou fait apparaître différentes formes d'énergie en rapport avec l'énergie de liaison chimique.

Ion

Article détaillé : Ion.

Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. C'est un cation simple quand son cortège électronique a été privé d'un ou plusieurs électrons, il est chargé positivement. C'est un anion simple quand son cortège électronique est excédentaire, il est chargé négativement. Les anions ou cations constitués à partir de molécules polyatomiques sont nommés ions complexes.

Complexe

Article détaillé : Complexe (chimie) .
Un ion potassium complexé et inclus dans un cryptand. Les cryptands sont des molécules de synthèse comportant des cavités susceptibles de retenir et piéger un ion étranger. La totalité forme un cryptate, molécule complexe qui permet ainsi la dissolution de solides ioniques en solvant organique.

Les complexes sont des édifices constitués par un élément central et des ligands. L'élément central est fréquemment un ion métallique et le complexe peut être chargé. Ils ont une grande importance en chimie des solutions et en catalyse.


Polymères

Article détaillé : polymère.
Structure moléculaire du Kevlar, marque déposée de fibres aramides, formant des couches solides et résistantes au choc ainsi qu'à la pénétration, matière de choix pour les casques ou gilets pare balles

Les polymères sont des grandes molécules ou macromolécules dont la plupart des plus communs est constitué par la réaction en chaine de petites molécules nommées monomères. Ces polymères de synthèse industriels, dont la structure est fondée sur la réplication d'un motif organique de base peuvent être linéaires, ramifiés ou greffés, en réseau ou interpénétrés... Dans le cas de polymères constitués par polyaddition de monomères organiques dont le site réactif est précisément la double liaison carbone-carbone, le grand squelette plus ou moins souple constitué d'atomes de carbone qui est décrit par ses configurations et longueur (s) de chaine moyenne (s) influence les propriétés observées. Voici parmi ces polymères organiques, les polyéthylènes, les polypropylènes, les polystyrènes, les polyisoprènes, les polybutadiènes, les PVC, les polyacryliques... Il existe d'autres sortes de réactions de polymérisations, comme les polycondensations à l'origine des polyesters, polyamides, polycarbonates, polyuréthanes. Il existe aussi des polymères à motifs minéraux, comme les silicones ou les polysufures.

Comme le pionnier Hermann Staudinger le pressentait en 1910, il existe des macromolécules ou polymères naturels, par exemple à base-motif de glucose ou sucre chimique comme la cellulose ou l'amidon, à base-motif d'acides aminés comme les protéines et ADN. La chimie macromoléculaire née dans les années trente a été un domaine continument innovateur, même au cours des dernières décennies.

Solution et émulsion

Une solution est un mélange homogène constitué par un solvant en proportion majoritaire et d'un ou plusieurs solutés dans une phase homogène. La solubilité est la capacité d'un corps à entrer en solution dans un milieu donné. Par exemple un sel cristallin comme le chlorure de sodium NaCl ou sel de cuisine possède une limite de solubilité dans l'eau : 357 g/kg d'eau à 0 °C et 391 à 100 °C. Cela veut dire qu'à partir de cette teneur limite, il y a séparation de phase parce que le sel précipite ou se dépose sous forme solide.

La miscibilité est la capacité d'un corps de se mélanger avec un autre en formant une seule phase. Le gaz ammoniac NH3 se mélange aisément à température ambiante avec l'eau liquide formant l'ammoniaque, 1 kg d'eau froide saturée d'ammoniac peut contenir 899 g de NH3. Les gaz principaux de l'air oxygène et azote sont aussi miscibles en certaines proportions dans l'eau liquide. 100 g d'eau liquide à 0 °C peut contenir au maximum 4, 89 cm³ du premier en solution et 2, 3 cm³ du second.

Une émulsion est une dispersion d'une phase liquide à l'état de gouttelettes microscopiques ou submicroscopiques, dans une autre phase liquide non miscible. Une suspension est une dispersion d'une phase solide finement divisée au sein d'une autre phase liquide englobante. Pour qu'une suspension ou une émulsion soit stable, il faut que les fines gouttelettes ou les grains en suspension soient stabilisées par des molécules amphiphiles qui se placent à l'interphase, et ainsi il n'y a ni coalescence des gouttelettes ni agglomérations de particules solides. Mais il faut noter, avec le rigoureux chimiste et gastronome moléculaire, Hervé This, que l'immense majorité des dispositifs culinaires ne sont pas des émulsions : ce ne sont que des dispersions colloïdales plus ou moins complexes[19].

L'art, à l'origine fréquemment empirique, de fabriquer des dispersions colloïdales a apporté des applications en pharmaceutique comme en cuisine, par exemple pour la préparation de chocolats et glaces, de sauces ou de mayonnaises.

Oxydo-réduction et électrochimie

Schéma simplifié d'une pile volta. Les piles sont une des applications communes de l'électrochimie

Une réaction d'oxydo-réduction met en jeu une perte ou un gain d'électron entre différents couples d'espèces chimiques. Une espèce d'un corps chimique ayant la capacité d'arracher des électrons à d'autres corps chimiques est nommée oxydant. De la même façon, une espèce d'un corps chimique capable de donner des électrons à une autre est nommée réducteur.

Acide et bases

Articles détaillés : acide, base et potentiel hydrogène.
Papier indicateur de pH, pour évaluer grossièrement l'acidité d'une solution aqueuse

Les réactions acides-bases en solution sont basées aussi sur des couples d'espèces chimiques. L'acidité et la basicité peuvent être calculées ou mesurées par la concentration des espèces chimiques en solution, qui prennent une forme acide ou base. Svante Arrhenius a mis en évidence dans les solutions aqueuses l'échange de protons entre les composés chimiques, la concentration en ion hydronium indique l'acidité du milieu comme la concentration en ion hydroxyle la basicité. Une extension de la modalité de classification à d'autres milieux solvants a été conduite par le chimiste américain Gilbert Newton Lewis.

Lois chimiques

Antoine Lavoisier et sa femme, principale collaboratrice en chimie.

La chimie, science expérimentale et descriptive, prenant un essor remarquable à l'époque industrielle tout en acceptant la modélisation physique et le langage mathématique là ils étaient pertinents, a découvert ou ouvert la voie à nombreuses lois physico-chimiques, parmi lesquelles :

Quelques personnalités de la chimie et de la physico-chimie

Article détaillé : Liste de chimistes.
Nom Pays Contribution Distinctions
Svante August Arrhenius (1859-1927) Suède Suède Loi d'Arrhenius Prix Nobel de chimie 1903
Amedeo Avogadro (1776-1856) Italie Italie Définition de la mole
Johann Joachim Becher (1685-1682) Allemagne Allemagne Précurseur de la chimie scientifique
Henri Becquerel (1852-1908) France France Découverte de la radioactivité Prix Nobel de physique 1903
Marcellin Berthelot (1827-1907) France France Pionnier de la thermochimie Médaille Davy 1883
Niels Bohr (1885-1962) Danemark Danemark Modèle de Bohr de l'atome Prix Nobel de physique 1922
Joannes Brønsted (1879-1947) Danemark Danemark Théorie acido-basique
Donald J. Cram (1919-2001) États-Unis États-Unis Travaux en stéréochimie Prix Nobel de chimie 1987
John Dalton (1766-1844) Angleterre Angleterre Théorie atomique
John Frederic Daniell (1790-1845) Angleterre Angleterre Pile Daniell
Hermann Emil Fischer (1852-1919) Allemagne Allemagne Projection de Fischer Prix Nobel de chimie 1902
Jacobus Henricus van't Hoff (1852-1911) Pays-Bas Pays-Bas Cinétique chimique, équilibres chimiques, pression osmotique. Prix Nobel de chimie 1901
Frédéric Joliot-Curie (1900-1958)
Irène Joliot-Curie (1897-1956)
France France Radioactivité artificielle Prix Nobel de chimie 1935
Friedrich Kekulé von Stradonitz (1829-1896) Allemagne Allemagne Structure cyclique du benzène Médaille Copley 1885
Antoine Lavoisier (1743-1794) France France Loi de conservation de la masse Médaille Copley 1885
Dmitri Mendeleïev (1834-1907) Russie Russie Tableau périodique des éléments
Walther Hermann Nernst (1864-1941) Allemagne Allemagne Équation de Nernst, Troisième principe de la thermodynamique Prix Nobel de chimie 1920
Wilhelm Ostwald (1853-1932) Empire russe Catalyse et équilibres chimiques, vitesse de réaction Prix Nobel de chimie 1909
Linus Pauling (1901-1994) États-Unis États-Unis Théories sur la nature de la liaison chimique Médaille Davy 1947
Ernest Rutherford (1871-1937) Nouvelle-Zélande Nouvelle-Zélande Travaux sur la radioactivité, modèle de l'atome compact Prix Nobel de chimie 1908

Enseignement

Une salle de chimie : les paillasses équipées favorisent manipulations et expériences, mieux que des tables de cours.

L'enseignement, du moins en France, se limite fréquemment au niveau élémentaire et , dans le meilleur des cas, à une didactique de la chimie. Le laboratoire est fréquemment le meilleur lieu de formation à cette science expérimentale, mais il nécessite des moyens coûteux et une lourde surveillance et une organisation fréquemment disproportionnée pour un usage fréquemment trivial.

France

En 2009 en France, la chimie est enseignée à partir du collège en même temps que la physique dès la cinquième à raison d'une heure et demie en moyenne, par semaine.

Par la suite, au lycée, les élèves débutent par avoir trois heures et demie de physique-chimie par semaine dont une heure et demie de travaux pratiques en seconde. La poursuite de l'enseignement de la chimie dépend du choix d'orientation des élèves : jusqu'en première seulement pour les élèves des filières littéraires et économico-sociales ; et jusqu'en terminale pour les élèves des filières scientifiques, STL, STAV et ST2S.

Enfin, la chimie peut être étudiée après le baccalauréat en CPGE, en UFR de chimie (université), en IUT de chimie (université) ou en école de chimie. De nombreuses écoles d'ingénieurs dans le domaine de la chimie sont regroupées au sein de la fédération Gay-Lussac.

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Québec

En 2009 au Québec, les cours de chimie et de physique sont des options que peut prendre l'élève de cinquième secondaire, poussant plus loin le cours de "sciences et technologie" qu'il a été obligé de suivre durant les dernières années de son secondaire. Les options de chimie et de physique servent comme critère d'admission dans plusieurs programmes du cégep.

Suisse

En 2009 en Suisse, la chimie est enseignée au gymnase dès la dixième année de scolarité. Les universités de Bâle, de Genève, de Berne et de fribourg forment des chimistes et les écoles polytechniques, comme l'École polytechnique fédérale de Lausanne, des ingénieurs chimistes et des chimistes.

Industrie

Article détaillé : Industrie chimique.
Unité de raffinerie : l'industrie pétrolière, une des plus puissantes branches de l'industrie chimique
Schéma d'une cellule d'électrolyse en bain minéral fondu pour la synthèse de l'aluminium.
Médicaments conditionnés en pastilles ou pilules.
Pigment bleu 28 en poudre. Les colorants, un des secteurs industriels à haut profit de la fin du XIXe siècle.

L'industrie chimique se développe continûment à la fin du siècle des Lumières. Si la métallurgie n'est pas oubliée, le progrès est partout observable. Le fer blanc devient un produit commun entre 1770 et 1780. Puis après 1780, hormis les métaux, elle mêle des fabrications millénaires à des innovations récentes : les acides et la soude, l'ammoniac, le chlore et les chlorures décolorants, le phosphore et ses dérivés, les savons et acides gras, l'hydrogène, l'éther, l'éthylène, l'alcool de vin, l'acide acétique et en particulier de nombreux sels et une grande variété de dérivés organiques et minéraux préparés ou recueillis dans un cadre respectant les traditions.

Elle prend un essor prodigieux au XIXe siècle et participe pleinement aux fortes mutations de la révolution industrielle[20]. Le gaz d'éclairage, produit de la distillation de la houille ou charbon gras, lance l'immense développement de la carbochimie. La découverte de métaux, leurs préparations au laboratoire, puis au stade industriel, ainsi en-est-il de l'aluminium et des métaux alcalins et alcalino-terreux, témoignent de la vigueur de la science particulièrement proche de l'industrie.

En 1900, usines et laboratoires produisent déjà dans le monde plus de 100 000 composés, mettant en œuvre des centaines de réactions chimiques types. Chercheurs et institutions savantes décrivent et référencent procédés, réactions et molécules[21].

L'industrie chimique représente une part importante de l'activité économique des grands pays industriels au XXe siècle. Dans les années 1970, elle intéresse au sens large la moitié du capital industriel mondial. La variété des matériels et des technologies qu'elle utilise est inprobablement vaste, comme l'indique une visite au pas de course des exposants pendant les jours de l'Achema à Francfort.

Parmi les activités chimiques, retenons les secteurs suivants :

Cette industrie peut se scinder en deux grands types :

L'ampleur de la production chimique caractérise la chimie lourde ou bulk chemistry avec ses procédés automatisés et ses énormes masses traitées ou extraites. La chimie fine se limite à des quantités restreintes de composés, fréquemment à haute valeur ajoutée pour la pharmacie, la parfumerie et la cosmétique mais aussi dans de nombreux domaines ciblés de haute technologie.

La chimie a permis d'accéder à de nouveaux matériaux, métaux, plastiques, ou céramiques qui ont des applications importantes dans notre vie la plus quotidienne. Les progrès chimiques ont permis de synthétiser directement certains médicaments au lieu de les extraire des plantes.

Recherche

Un monde de la recherche

Un chimiste manipulant à sa paillasse

Si les approches supposées définir la chimie dans les différentes parties de cet article semblent bizarres à un chimiste - et en effet, avec la forte imprégnation d'une vision scolastique s'y esquisse l'épistémologie, l'histoire, la didactique, l'enseignement, les rapports au grand public... à défaut d'une sociologie apparente de la science chimique, bref, tout sauf de la chimie - induisant des images avortées aux yeux du spécialiste, c'est que la chimie n'existe véritablement que dans le flux de la recherche. Cette science s'actualise, au jour le jour et depuis plusieurs siècles, par la manipulation à la paillasse ou avec l'instrumentation la plus particulièrement élaborée, affine ses modèles mois après mois, laissant des résultats qui, années après années, modifient insensiblement et irréversiblement les pensées sur la matière. Et ce champ se construit sur des thèmes choisis, imposés ou dérivés au point qu'un constat humoristique en partie extérieur, par exemple celui du physicien Pierre-Gilles de Gennes, pouvaient la qualifier d'une fabuleuse réunion d'auberges espagnoles.

Lieu de vie et de labeur hiérarchisé et segmenté, le laboratoire laisse entrer de nombreux thèmes imposés par la société. En premier lieu, en quête de budgets pour sa subsistance économique, il laisse venir les besoins et les impératifs de l'industrie, marquant dans le meilleur des cas ses résultats par des prises de brevets conjointes avec le donneur d'ordre. Ne rejetant pas les références institutionnelles pour son indispensable existence publique ou médiatique, il est flatté des demandes officielles et sa reconnaissance dans les domaines de l'expertise, de l'encadrement et de la formation couronne son existence. Mais pour les meilleurs chercheurs au sein des organisations efficacement gérées ou privilégiées, les thèmes dérivés s'imposent, car compréhension des découvertes et course à l'invention les font entrer dans une captivante émulation si l'ardeur reste scientifique ou une féroce concurrence si elle se mâtine de gains économiques ou de monopoles, fréquemment pédagogiques ou d'expertise, par le soutien politique.

Il reste enfin une minorité de chercheurs, de l'ordre de quelques centièmes, plus ou moins écoutés selon les moments, défendant les thèmes fondamentaux et définissant par leurs écrits et conférences, les acquis et les applications de leurs disciplines. Ces chercheurs puristes ou engagés s'acharnent à poursuivre l'enquête scientifique au sens noble, soucieux de description, de fiabilité des mesures, de réitération et de recherches complémentaires sur des sujets moins à la mode, mais selon eux fondamentaux[22]. Ils comptent parmi eux les modestes opérateurs collectifs de la gigantesque maîtrise d'œuvre collective qu'est la science, les défenseurs d'une éthique, les piliers et dirigeants des comités de revues ou des associations, les réformateurs ou microadaptateurs de la nomenclature en vigueur.

Même dans la description de la chimie la plus authentique, l'écueil d'un aperçu sociologique ne peut être évité que par l'anecdote et l'histoire en premier lieu personnelle d'une recherche. Ainsi ce chimiste du Middle West américain définissant l'apparition de sa recherche en chimie organique comme le fruit né de la contemplation puis de l'observation raisonnée des feuilles mortes de sa ville. C'est ce simple déchet végétal collecté, puis transformé en compost, par dégradation microbienne et action des levures et champignons, puis recyclé en terre dans les jardins ou autres lieux d'épandage, qui est à l'origine de sa vocation. La chimie ici ne peut se dissocier de la formidable action chimique du vivant et , tôt ou tard remise dans une large perspective évolutive prenant en compte les paramètres physico-chimiques, des multiples "inventions" du vivant sous l'ensemble des latitudes et dans l'ensemble des milieux. Tant il est vrai que l'étude précise d'une petite fraction d'un cycle terrestre débouche sur l'attrait d'en savoir plus et de poursuivre l'enquête. D'une manière analogue, on ne peut comprendre les débats de la chimie stellaire que par l'attrait d'origine des composants intimes des atomes et molécules induisant une course à leur origine.

Institutions ou associations nationales

Prix

Applications et toxicologie

La chimie est à l'œuvre partout dans la nature, les corps vivants, les choses de la vie quotidienne sans que l'observateur attentif et disposant de puissants multiplicateurs sensoriels ne puisse correctement l'imaginer ou le modéliser. Un chimiste est dès l'origine un expert des bilans matière et énergie et il sait intuitivement qu'il devrait prendre en compte l'ensemble des milieux et les acteurs microbiologiques, végétaux, animaux et humains. Lui en laisse-t-on les moyens ?

De la chimie en bien et en mal

Eaux du Rio Tinto acides et colorées par des rejets miniers.

Voici quelques applications. Initialement la mesure. L'analyse précise de solutions diluées dans un solvant, contenant des molécules solubles plus ou moins complexes, est le fruit de longues mises au point analytiques, actuellement particulièrement vite réalisées et banales, comme en chimie des solutions aqueuses. Pensons aux analyses banalisées de l'eau de notre robinet reconnue potable ou des eaux minérales du commerce. Les (bio) chimistes spécialistes des eaux ont un rôle de surveillance des eaux naturelles et de leurs qualités ou toxicités éventuelles. Si les progrès substantiels avaient été réalisés, le recours à la désinfection chimique de l'eau du robinet avant consommation pourrait être modéré. En fin d'usage, la maîtrise des procédés chimiques et biologiques permet le traitement des eaux usées dans les stations d'épuration.

Par la suite l'usage. La chimie la plus simple peut commencer avec la fabrication et l'usage du sel, indispensable à l'alimentation et capital pour les vieux procédés de longues conservation des aliments. Actuellement les produits de l'industrie agro-alimentaire ont recours à une gamme plus variée de conservateurs, agents de conservation ou agents nutritif, additifs alimentaires comme les colorants, les arômes artificiels, les édulcorants...

Résidus et déchets de consommation flottants

Des emballages alimentaires à la préservation des récoltes, une connaissance raisonnée des matériaux et des aliments permet d'éviter le gaspillage et les déperditions tout en préservant la qualité et propriétés nutritionnelles des futurs aliments. Suivant l'usage, les emballages peuvent être biodégradables et , à l'aide du tri sélectif après utilisation, ils sont transformés et revalorisés grâce à des procédés chimiques de recyclage ou une combustion ultime qui sert à ne pas gaspiller l'énergie qu'ils recellent.

L'agriculture a subi une mutation technologique et elle est devenue fortement dépendante d'intrants chimiques. Il est certain que l'utilisation à grande échelle d'engrais chimiques, l'usage irraisonné de pesticides et d'insecticides dans des monocultures de plus en plus sensibles ou fragiles peuvent être une impasse désastreuse à long terme pour les sols, l'écologie des terres et la santé des animaux et des hommes qui y vivent ou vivront, mais aussi les tenants de l'agriculture biologique le postulent dans l'immédiat. Si on donne à un homme un couteau, il peut découper finement un jambon de manière à le partager avec ses amis, ou encore égorger sauvagement ses voisins perçus en ennemis. L'utilisation des technologies chimiques recèle des bienfaits potentiels ou de terribles dangers selon les usages ou les buts visés. Elle échappe tout autant aux chimistes qu'à l'honnête homme de la rue. A titre d'exemple, un chimiste organicien considère comme une absurdité de brûler de l'essence dans un moteur à combustion, car pour lui cette matière de choix sert à réaliser d'autres molécules chimiques à usage variés qui, alors uniquement au terme de leur usage, pourraient être décomposées et brûlées. Le gain sur une courte échelle de temps d'une famille de produits chimiques, quelquefois peu particulièrement élaborés ainsi qu'à utilisation massive, permet d'obtenir des profits évidents. Ainsi s'obtiennent des récoltes plus abondantes en enrichissant les sols pauvres et en éliminant les insectes nuisibles, les champignons parasites, les mauvaises herbes et la faune associée. Mais qu'en est-il à longue durée ? Après l'éradication de multiples espèces d'oiseaux, l'affaiblissement des hyménoptères butineurs, n'est-il pas temps d'une prise de conscience générale des dommages causés à l'environnement ? Les sociétés agrochimiques produisent alors de nouveaux produits plus efficaces ou plus ciblés qui peuvent soit respecter mieux l'environnement soit entraîner d'autres catastrophes quelquefois plus pernicieuses tandis que la course au profit immédiat implique de minorer toute information alarmiste.

La chimie explique sommairement la formation du bois et des textiles naturels ou permet la synthèse de larges gammes de de matières et de types de matériaux : textile synthétique (nylon, lycra, fibre PVC dite polaire, mobilier en matière plastique, etc.

Dans le domaine de la construction, la chimie a énormément évolué en contribuant aussi à la fabrication de matériaux, d'isolants performants, de peintures ou de vernis, de mastics, de produits d'entretien et d'ameublement. Les désagréments causés par les produits des premières générations ont été particulièrement lentement corrigés, puis les générations suivantes apportent d'autres inconvénients.

L'explosion spectaculaire de la raffinerie de Catano. Les accidents des usines chimiques peuvent avoir de graves conséquences sur l'environnement.

Un nombre important d'applications chimiques ont trouvé ou trouvent toujours des débouchés et usages commerciaux profitables, tandis qu'une connaissance approfondie et précise des méfaits de leurs emplois ou mésusages fait défaut tant aux utilisateurs qu'au public. La chimie toxicologique est une parente pauvre et tandis que les grands groupes pétrochimiques se sont vantés dans les années 1970 d'apporter une sécurité écologique, les 200 000 molécules que leurs activités ont permis de confectionner ne sont véritablement connue du toxicologue qu'à 1%. Le progrès n'est plus visible depuis longtemps, c'est un chamboulement, un gain éhonté pour certains, une menace vitale pour les moins favorisés, mais comment essayer de maîtriser et de juguler le danger sans faire confiance à la collégialité de différents chimistes, renforcées au besoin d'équipes expertes de mathématiciens, physiciens, de biologistes... ainsi qu'à leurs éthiques de vérité scientifique ?

Santé et environnement

La découverte et la synthèse de médicaments qui contribue à l'augmentation de l'espérance de vie enregistrée depuis la fin de la révolution industrielle dans les pays développés sont aussi à l'actif des techniques de la chimie. Mais la médicalisation massive d'une population entraîne d'irréductibles problèmes de pollutions, car les molécules ou leurs produits sommaires de dégradations se retrouvent dans les eaux usées.

Dans le domaine «Santé-Environnement», la chimie forme une source de problème via certains polluants qu'elle crée ou contribue à diffuser dans l'environnement, surtout les produits chimiques toxiques ou écotoxiques dont les CMR «cancérigènes, mutagènes, reprotoxiques». Certains produits tels que médicaments, pesticides, catalyseurs.. ou leurs résidus perdus dans l'environnement ou présents dans l'alimentation peuvent ensuite poser des problèmes d'environnement ou de santé, surtout avec les perturbateurs endocriniens).

Les substances chimiques seraient "au premier rang des accusés" de la chute de la qualité des spermatozoïdes (réduite de 50% depuis 1950) et des maladies liées à l'appareil génital à travers les perturbateurs endocriniens. Le 25 novembre, le gouvernement français (à travers l'Iresp, structure de recherche créée par l'Inserm et 20 partenaires) et l'Afsset) a organisé un colloque sur ce thème : "Environnement chimique, reproduction et développement de l'enfant. " Les principales matières incriminées sont les phtalates et le bisphénol A[23], deux additifs présents dans les matières plastiques.

Risques et réglementation

Au niveau international, la convention de Rotterdam, administrée par l'ONU (PNUD, FAO) a été adoptée par 165 pays en 1998 pour mieux assurer la santé des personnes et de l'environnement contre des dommages éventuels induits par le commerce de produits chimiques.

De nombreuses législations concernent les produits chimiques et leurs résidus, qui fluctuent selon les pays.

La chimie fantasmée

Le chimiste apparaît fréquemment en personnage caricatural de la littérature, de la bande dessinée et en particulier du cinéma. Ces savants échevelés ou docteurs désopilants, à la fois et confusément biologiste, chimistes et physiciens, sont des êtres sourds au monde vrai ou perdu hors du laboratoire et de l'étude, à moins de remonter le temps, d'aller dans un autre monde ou sur la Lune, à l'image du professeur Tournesol. Ils interviennent en particulier de façon intermittente, leur action est tantôt décisive tantôt inquiétante car il oriente la fiction.

Dans un registre comique, alliant de façon classique la chimie et l'amour, citons le regretté Jean Lefebvre jouant Le Fou du labo IV, film de Jacques Besnard - Eugène Ballanchon en 1967.

Littérature

La représentation littéraire du chimiste dans de nombreuses œuvres est particulièrement différente de la réalité. Il est reconnu comme un savant venu d'ailleurs qui vit hors du temps. Le chimiste est alors un demi sorcier, image issue de l'ancien alchimiste, qui joue avec des forces obscures qu'il ne maitrise pas pour rivaliser avec la nature. La chimie est fréquemment associée avec l'occulte tandis qu'elle est une science reconnue.

Il faut cependant soustraire à ce noir tableau Le Dispositif périodique de Primo Levi. Cet ouvrage littéraire italien sur le thème de la chimie comporte vingt-et-un chapitres qui, chacun séparément, illustre un élément du tableau de Mendéléiev. Ces parties descriptives qui ont été conçues avec le support spatial du tableau périodique et l'art du chimiste relatent au besoin la vie professionnelle de l'écrivain d'autre part chimiste spécialiste de peinture et directeur du laboratoire d'une petite unité de production à Turin, des anecdotes ou rencontres autobiographiques ou de courtes nouvelles complémentaires découvertes, judicieusement choisies.

Citation

Bibliographie

Ouvrage de découverte

Une science expérimentale

Enseignement général, initiation ou formation à quelques spécialités de la Chimie

Revues, handbook et traités encyclopédiques

Histoire et ouvrages jalons d'une époque

Notes et références

  1. Le rayon de l'électron est de 2, 8 × 10-15 m (voir Lange's Handbook of Chemistry
  2. (en) Theodore L. Brown Chemistry : The Central Science. Prentice Hall, 1977. ISBN 0131287699.
  3. Définitions lexicographiques et étymologiques de « Alchimie » du CNRTL.
  4. Le fabuleux héritage de l'Égypte, C. Desroches Noblecourt, Pocket 2006, p.  172
  5. (fr) Étymologie d'alchimie du centre national de ressources textuelles et lexicales
  6. Marcellin Berthelot, Collection des anciens Alchimistes grecs, 1888.
  7. Bernard Joly, Rationalité de l'alchimie au XVIIe siècle siècle, collection Mathesis, Vrin, Paris, 2002.
  8. En 1814, André-Marie Ampère de façon indépendante découvre la même idée sur les gaz, mais il brouille pour des décennies la nomenclature en appelant les particules atomes. Continuateur de la chimie pneumatique dans la lignée d'un Lavoisier, Gay-Lussac prouve par ses nombreuses expériences la fécondité de cette approche volumique.
  9. Claude Lécaille, L'atome : chimère ou réalité ? Débats et combats dans la chimie du XIXe siècle, Collection Inflexions, Vuibert, Adapt-SNES, Paris, 2009.
  10. Stanislao Cannizzaro, fougueux chimiste italien d'origine sicilienne ressuscitant l'enthousiasme du congrès longtemps hésintant, rétablit la théorie d'Avogadro et réclame un dispositif de masse atomique.
  11. Loschmidt estime par calcul de théorie cinétique en 1865 leur taille à un nanomètre.
  12. Alain Dumon et Robert Luft, Naissance de la chimie structurale, Coll. Science et Histoire, EDP Sciences, Les Ulis, 2008.
  13. On le ressent fortement si l'attention est porté sur des thèmes précis. Ainsi L. Leclercq, «La chimie française vers les mécanismes réactionnels (1800-1930)», L'Actualité chimique [N° 329, avril 2009], p. 42-50.
  14. Dans la pratique des exposés scientifiques, l'élément sert à désigner une partie commune aux corps simples ainsi qu'à l'ensemble des corps qu'il peut former. L'élément oxygène O évoque O2, 03, les composés oxygénés...
  15. Molécules provient de moles, désignant la masse ou le nombre de petits éléments de matière pour les atomistes.
  16. Liaison provient du latin, ligatio, façon de s'habiller. Le rôle de l'électron dans cet habillage moléculaire a été révélé par J. J. Thomson en 1897.
  17. Au niveau du laboratoire, le corps le plus pur envisageable est manipulable et aisément observable avec intérêt, il permet d'étudier les propriétés physiques concrètes qu'il est vain de reporter à l'unique molécule.
  18. Voici parmi les corps simples, l'oxygène O2, l'ozone O3, le sodium Na, le soufre S8. Les corps simples sont différents des éléments. En 1871, Dmitri Mendeleïev qui impose cette distinction en 1871, affirme "le mot élément nomme l'idée d'atome". Remarquons aussi que le corps composé n'est pas un mélange.
  19. Le beurre, la crème, le chocolat, le fromage, le foie gras, l'huile sont des milieux polyphasiques, c'est-à-dire comportent plusieurs phases dont au moins deux phases liquides non miscibles, l'une étant finement dispersée dans l'autre phase liquide majoritaire et continue. Le lait n'est qu'en ce sens restreint - toujours en usage dans l'industrie alimentaire - assimilé à une émulsion nutritive d'une phase huile dans l'eau.
  20. Le progrès est d'ailleurs nettement moins visible et apprécié dans la vie réelle, car il chamboule les modes de vie et bouleverse les vies précaires
  21. Catalogues, encyclopédies, ouvrage de référence type Beilstein apparaissent.
  22. Tout se passe fréquemment, aux yeux de juges extérieurs à ses préoccupations anachroniques, comme si l'enquêteur poursuivait inlassablement son investigation tandis que le coupable est évidemment trouvé depuis longtemps.
  23. "La chimie menace la reproduction humaine", in Le Monde, 25 novembre 2008, page 1 et 4

Voir aussi

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Liens externes

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