La chimie

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¤ Diamant et graphite (plus prosaïquement, votre mine de crayon) sont tous deux faits uniquement d'atomes de carbone. C'est la disposition des atomes entre eux qui rend le premier si dur et le second si friable.

Après la microélectronique, bientôt la nanoélectronique, à l'échelle du milliardième de mètre. Les puces en silicium et les circuits électroniques de nos ordinateurs actuels pourraient se voir remplacées par des molécules. Ordinateurs moléculaires ou à ADN, nanorobots moléculaires capables de repérér les globules malades dans le sang..., les nanotechnologies sont très prometteuses.

Cette molécule peut servir d'interrupteur moléculaire : lorsqu'on la tord, elle laisse passer le courant électrique.

La quantité de matière indique le nombre d'atomes ou de molécules que contient un corps. Mais une molécule, c'est petit et guère pratique à manipuler. C'est pourquoi on parle de mole : une mole contient environ 6.10²³ (près d'un million de milliards de milliards) atomes ou molécules (c'est le nombre d'Avogadro). Dans notre verre d'eau de 20 cl, il y a 11,1 moles d'eau, soit 6,67.10²⁴ molécules d'eau H₂O...

Les analyses de sang expriment les taux en g, ou en mmol (millième de mole), par litre de sang.

Glycémie à jeun : 1,04 g/L ou 5,77 mmol/L

Cholestérol total : 2,34 g/L ou 6,03 mmol/L

Triglycérides : 1,03 g/L ou 1,18 mmol/L

Les substances chimiques sont capables du meilleur comme du pire. Aussi, portez une grande attention aux différents pictogrammes dessinés sur les bouteilles de certains produits, en particulier les produits ménagers. À chacun son langage...

Substance corrosive : éviter les contacts avec la peau et les yeux.

Substance irritante ou nocive : éviter les contacts avec la peau et les yeux, ne pas respirer les vapeurs.

Substance toxique : éviter les contacts avec la peau et les yeux, ne pas respirer les vapeurs.

Substance dangereuse pour l'environnement : ne pas jeter dans l'évier ni à la poubelle.

Les gaz parfaits

Certes, la perfection n'est pas de ce monde, mais « faire comme si » se révèle souvent bien pratique pour décrire la matière et prévoir la façon dont elle se comportera. C'est ainsi que l'on appelle gaz parfait un gaz très raréfié (c'est-à-dire qu'il contient peu de molécules). L'air que nous respirons en est un bon exemple.

La loi des gaz parfaits nous dit que :

Ainsi :

• à température constante, pression et volume varient en sens inverse (si P diminue de moitié, V double) ;
• à une même température et une même pression, des quantités identiques de gaz différents occupent le même volume. Ainsi, à 20 °C et à la pression atmosphérique, une mole de gaz de dioxygène O₂ de CO₂, ou de dihydrogène H₂, occupent toutes un même volume de 24 litres environ.

La loi des gaz parfaits nous permet de comprendre le fonctionnement de la cocotte-minute et de l'autocuiseur : la pression, grâce à la soupape, est maintenue à 2 atmosphères environ (soit le double que celle de l'air que l'on respire dans la cuisine) et l'eau bout à quelque 120 °C ; le temps de cuisson est de fait plus court.

Quelques définitions :

Acier : alliage essentiellement fait de fer et de carbone.

Biochimie : étude des éléments constitutifs des organismes vivants et des processus chimiques à l'origine de la vie.

Catalyse : modification (généralement accélération) de la vitesse à laquelle se déroule une réaction chimique, sous l'effet d'une substance dite catalyseur, qui reste, elle, inchangée. Le four à catalyse, ou autonettoyant, fonctionne selon ce principe.

Chimiothérapeutiques : substances pharmacologiques obtenues par synthèse chimique.

Enzyme : protéine agissant comme catalyseur de certaines réactions.

Isomères : molécules constituées des mêmes atomes, mais qui se positionnent différemment les uns par rapport aux autres ; leurs propriétés peuvent de fait être très différentes.

Isotopes : atomes ayant le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent, comme le carbone 12 et le carbone 14 ; chacun a 6 protons, mais le premier a 6 neutrons et le second 8.

Liaisons chimiques : interactions entre atomes et/ou molécules, qui permettent la formation d'agrégats plus ou moins stables. Elles sont de diverses sortes : covalente, ionique, hydrogène, de Van der Waals...

Pyrolyse : décomposition chimique d'un corps lorsqu'il est porté à haute température.

Solution : obtenue en dissolvant une substance chimique dans un solvant. La substance dissoute est le soluté. Si le solvant est l'eau, on parle de solution aqueuse.

Exemple : du sucre (soluté) dissous dans de l'eau (solvant).