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Introduction

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I La chimie, une science centrale

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II Blocs et particules

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III Réactions chimiques

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IV Artifice et spontanéité

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V Chimie organique

La chimie organique concerne tous les composés possédant un ensemble C-H (atome de carbone lié à un atome d'hydrogène). Cela concerne les formes vivantes mais aussi le charbon, le pétrole et le gaz naturel, résidus de plantes anciennes de plusieurs millions d'années.

La chimie organique possède une nomenclature que je trouve très bien foutue, je vous en donne un aperçu :

Les plastiques sont fait à partir du pétrole. L'industrie du plastique représente 5 % de l'utilisation du pétrole¹. Étant donné que la chimie du pétrole est la même que celle des plantes, on peut s'attendre à pouvoir fabriquer du plastiques avec des plantes cultivées.

Le plastique, souvent considéré comme matériau peu noble, a des avantages. On peut lui donner la forme que l'on veut, la couleur que l'on veut, les températures de travail ne sont pas aussi élevées que celles de la métallurgie : de l'ordre de quelques centaines de °C pour les plastiques et de l'ordre de 1000 °C pour les métaux.

Les plastiques sont ce qu'on appelle des polymères. Un polymère est une molécule faite d'une succession linéaire d'éléments identiques. Vu au microscope, cela donne un aspect de plat de spaghetti.

Le polyéthylène mérite une attention particulière. C'est le plus simple des plastiques, il faut s'attendre à peu de mauvaises surprises lorsqu'on travaille dessus. L'une de ses formes, le polyéthylène de masse molaire très élevée² sert à la confection de gilets pare-balles. Étonnant quand on sait que c'est la molécule plastique la plus simple.

Notes :

¹ : Vincent VERNEY, conférence sur les plastiques du 23 octobre 2013.
² : en anglais UHMWPE pour Ultra High Molecular Weight PolyEthylene.

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II Blocs et particules

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IV Artifice et spontanéité

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V Chimie organique

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III Réactions chimiques

Parfois quand on mélange des blocs, il se produit quelque chose. Un exemple simple :

Un petit bloc de sucre mélangé dans un bloc d'eau semble disparaître partiellement... Mais il suffit de goûter pour se rendre compte qu'un nouveau goût est apparu, le goût du sucre (et ma foi la plupart des gens aiment ça).

Si on mélange un bloc d'eau avec un bloc de terre sèche, pas mal de choses peuvent changer ! En effet, la vie peut s'emparer de la matière, la faire passer d'inerte à animée.

Tel est l'objet d'étude de la chimie : les transformations de la matière.

Avec le concept de particules a émergé un formalisme que je vais vous illustrer. Il s'agit d'un exemple se basant sur un cas de la vie courante, le gaz pour cuisiner.

Attention, le nombre de molécules qui réagissent est en fait beaucoup plus élevé. Mais le bilan microscopique donne les proportions : pour une molécule de méthane réagissent deux molécules d'oxygène.

Que représente chaque couleur ?

Le noir représente le carbone.
Le rouge représente l'oxygène.
Le blanc réprésente l'hydrogène.

Avec des lettres :

C : carbone
O : oxygène
H : hydrogène

Deux processus interviennent dans toutes les réactions chimiques : la fusion et la fission. Pour réagir, les molécules ont besoin de se rencontrer !

Il est difficile de savoir ce qui se passe pendant une réaction. Mais on peut l'imaginer. On peut imaginer que les réactifs fusionnent 2 par 2 puis fissionnent un par un.

C'est à ce niveau que se joue toute la mécanique.

En résumé, on peut écrire un bilan de la réaction :

CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O

Question : où est le méthane ?

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III Réactions chimiques

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IV Artifice et spontanéité

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V Chimie organique

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I La chimie, une science centrale

La chimie fait partie, avec la psychologie, des sciences majeures qui occupent une place centrale. Un bon schéma résumera mon propos :