Chimie

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La chimie est une science de la nature qui étudie la matière et ses transformations, et plus précisément[1] :

  1. les éléments chimiques à l'état libre, atomes ou ions atomiques, et leurs associations par liaisons chimiques qui engendrent notamment 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 chimique, transformation, interaction, etc. ;
  3. les mécanismes réactionnels intervenant dans les processus chimiques ou les équilibres physiques entre deux formes, qui permettent d'interpréter des observations et d'envisager de nouvelles réactions ;
  4. les phénomènes fondamentaux observables en rapport avec les forces de la nature qui jouent un rôle chimique, favorisant les réactions ou synthèse, addition, combinaison ou décomposition, séparation de phases ou extraction. L'analyse permet de découvrir les compositions, le marquage sélectif ouvre la voie à un schéma réactionnel cohérent dans des mélanges complexes.

La taille des entités chimiques varie 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 parfois macroscopiques des cristaux. En incluant l'électron libre (qui intervient dans les réactions radicalaires) les dimensions des principaux domaines d'application se situent globalement entre le femtomètre (10-15 m)[2] 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, permet de mieux comprendre les détails de notre monde macroscopique. La chimie est qualifiée de « science centrale »[3] en raison 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.

La physique, et surtout son instrumentation, sont devenus hégémoniques après 1950 dans le champ de la science de la matière. Les avancées en physique ont surtout refondé en partie la chimie physique et la chimie inorganique. La chimie organique, par l'intermédiaire de la biochimie, a partagé des recherches valorisant la biologie. Mais la chimie n'en garde pas moins une place incontournable et légitime dans le champ des sciences exactes : elle fournit des produits, découvre ou invente des structures moléculaires qui bénéficient de façon extraordinaire à la recherche physique ou biologique. Enfin, il ne faut pas déconsidérer l'héritage cohérent que les chimistes défenseurs marginaux des structures atomiques ont légué aux acteurs de la révolution des conceptions physiciennes au tout début du XXe siècle.

Tubes à essai contenant des solutions et des précipités.

Étymologie et Histoire[modifier | modifier le code]

Étymologie[modifier | modifier le code]

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

  • l'une égyptienne, kemi viendrait de l'ancien égyptien Khemet, la terre. Il se retrouve aussi dans le copte chame « noire » puisque dans la vallée du Nil, la terre est noire. L'art de la kemi, par exemple les poisons minéraux, a pu influencer la magie noire. La terre d'Égypte elle-même aurait été fort anciennement une terre conquise par des peuples noirs[4] ;
  • la racine grecque se lie à χυμεία, khumeia, « mélange de liquides » (χυμός, khumos, « suc, jus »)[5] ;
  • enfin, le mot « chimie » proviendrait de l'arabe al kemi, الكيمياء (littéralement la kemia, la « chimie »[6]), venant du grec χεμεία, khemeia, qui signifie « magie noire », mot lui-même venant de l'égyptien ancien kem qui désigne la couleur noire.

Notes

  • Al kem signifie aujourd'hui 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.
  • Khem(et) désigne la terre pour les anciens égyptiens. La chimie est l'art de la terre et le savoir sur la terre.
  • En persan, « Kimiya », « kimyaw » ou « Kamyâb » pour les Iraniens d'aujourd'hui, signifie rare. Rhazès (Razi), l'alchimiste perse du IXe siècle, cherchait à obtenir un élément rare capable de transformer les métaux en or.

Origines[modifier | modifier le code]

Schéma de distillation au laboratoire.
La distillation fractionnée sert à 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 d'abord essentiellement minérales. Mais les plantes éphémères et les arbres pérennes du désert, et leurs extraits gommeux ou liquides nécessaires aux onguents, ont été très 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 maîtrise progressive des métaux et des terres, les Anciens Égyptiens 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 cosmétiquesetc. Plus encore 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 sophistiqué d'embaumer ou par le placement des corps des plus humbles dans un endroit sec.

L'art de la terre égyptien a été enseigné en préservant une conception unitaire. Les temples et les administrations religieuses ont préservé et parfois 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 permettant 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).

Les savants musulmans[7] supposaient que tous les métaux étaient de la même espèce et croyaient à la possibilité de la transmutation et cherchèrent en vain dans cette perspective l'obtention de « l'al-iksir » qui prolongerait la vie.

« Dans le même temps, guidés par des préoccupations plus pratiques, ils pratiquaient dans leurs laboratoires à des expérimentations systématiques des corps : Disposant de tableaux indiquant les poids spécifiques, ils pouvaient en les pesant, les distinguer, les reconnaitre par des analyses sommaires et, quelquefois même les reconstituer par synthèse. [...] Ils trouvèrent des teintures pour colorer les tissus, les mosaïques et les peintures, si parfaites qu'elles ont gardé leur fraicheur millénaire. »
« Les Arabes allaient faire connaitre au monde l'usage des parfums, en apprenant à extraire les parfums des fleurs. À Chapur, on distillait toutes les essences selon les techniques zoroastriennes : narcisse, lilas, violette, jasmin… Gur était réputé par ses eaux parfumées et fabriquait des eaux de fleur d'oranger et de rose à base de rose d'Ispahan. Samarkand etait célèbre par son parfum de basilic, Sikr par son ambre. Le musc du Thibet, le Nénuphar d'albanie, la Rose de perse demeurent encore des parfums aussi prestigieux que légendaires.»
« En mélangeant la soude (Al-qali) avec le suif ou l'huile, les Arabes fabriquèrent les premiers savons et créerent une des plus magnifiques industrie de Bagdad, qui devait s'étendre rapidement sur l'Égypte, la Syrie, La Tunisie et l'Espagne musulmane. L'islam avait fait si bien que le goût du bien-être gagna toutes les classes de la société et que la production ne suffit plus à la consommation : Il fallut inventer l'industrie des succédanés ou ersatz »[8] »

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 hermétiques, 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 après Jésus-Christ qui nous soient parvenus comportent à l'exemple de l'alchimie médiévale la plus ésotérique, une partie mystique et une partie opératoire[9]. La religiosité hellénistique nous a ainsi légué aussi bien le bain marie, de Marie la Juive que l'abscons patronage d'Hermès Trismégiste, divinité qui prétendait expliquer à la fois le mouvement et la stabilité de toute chose humaine, terrestre ou céleste.

Évolution avant l'apparition d'une science mécaniste[modifier | modifier le code]

Au cours des siècles, ce savoir empirique oscille entre art sacré et pratique profane. Il s'est préservé comme l'atteste le vocable chimia des scolastiques en 1356, mais savoir et art de faire sont souvent segmentés à l'extrême, parfois amélioré 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. Au même titre que la physique, le prodigieux essor de la pensée et de la modélisation mécanistes, fait naître la chimie sous forme de science expérimentale et descriptive[10]. Riche de promesses, la chimie reste essentiellement qualitative et bute sur le retour incessant des croyances écartées.

Les alchimistes ont subsisté jusqu'en 1850. Ils étaient acceptés par les croyances communes, poursuivant la quête de la pierre philosophale et continuant l'alchimie sous une forme ésotérique. La rupture entre la chimie et l'alchimie apparaît pourtant clairement en 1722, quand Étienne Geoffroy l'Aîné, médecin et naturaliste français, affirme l'impossibilité de la transmutation. La chimie expérimentale et l'alchimie diffèrent déjà radicalement ; il est donc nécessaire de pouvoir distinguer ces deux termes restés dans le langage.

La chimie a connu une avancée énorme avec Antoine Lavoisier qui l'a promue en science exacte. Lavoisier reste dans l'Histoire comme celui qui a découvert la combustion par le dioxygène (1775). Le philosophe Thomas Samuel Kuhn considère qu'il s'agit d'une révolution scientifique majeure, qui a donné naissance à la chimie moderne[11].

Les biographies des savants français et étrangers se trouvent dans les articles répertoriés dans la Catégorie:Chimiste ou de la Liste de chimistes.

Représentations de l'atome et de la molécule[modifier | modifier le code]

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. À 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 fondamentale 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[12].

Mais il a encore fallu l'obstination de nombreux chimistes souvent incompris, 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. Auguste Laurent, proposant pour des séries homologues de molécules organiques un même squelette constitué d'atomes, était atrocement dénigré par les maîtres des laboratoires[13]. 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 Michael 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[14]. Son influence éveille une intense recherche de classification des éléments qui débouche notamment sur les classifications périodiques de Mendeleïev et de Meyer. Elle entraine un renouveau d'intérêt pour les molécules[15]. 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[16].

Les orbitales atomiques représentées par les nuages électroniques probabilistes et modélisées à l'aide des 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 surtout fait de vide, son noyau, massif, très 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 ». Lorsque 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[modifier | modifier le code]

Au XXe 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. Maintenant 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 souvent de remonter à la structure géométrique des molécules et de leurs assemblages, de connaître leur composition isotopique et parfois 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 de grandes avancées tout particulièrement en biochimie où les édifices étudiés sont complexes et les réactions variées.

Quelques personnalités de la chimie et de la physico-chimie[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Liste de chimistes.
Nom Pays Contribution Distinctions
Svante August Arrhenius (1859-1927) Drapeau de la Suède Suède Loi d'Arrhenius Prix Nobel de chimie 1903
Amedeo Avogadro (1776-1856) Drapeau de l'Italie Italie Définition de la mole
Johann Joachim Becher (1635-1682) Drapeau de l'Allemagne Allemagne Précurseur de la chimie scientifique
Henri Becquerel (1852-1908) Drapeau de la France France Découverte de la radioactivité Prix Nobel de physique 1903
Marcellin Berthelot (1827-1907) Drapeau de la France France Pionnier de la thermochimie Médaille Davy 1883
Niels Bohr (1885-1962) Drapeau du Danemark Danemark Modèle de Bohr de l'atome Prix Nobel de physique 1922
Joannes Brønsted (1879-1947) Drapeau du Danemark Danemark Théorie acido-basique
Donald J. Cram (1919-2001) Drapeau des États-Unis États-Unis Travaux en stéréochimie Prix Nobel de chimie 1987
John Dalton (1766-1844) Drapeau : Royaume-Uni Royaume-Uni Théorie atomique
John Frederic Daniell (1790-1845) Drapeau : Royaume-Uni Royaume-Uni Pile Daniell
Emil Fischer (1852-1919) Drapeau de l'Allemagne Allemagne Projection de Fischer Prix Nobel de chimie 1902
Jacobus Henricus van 't Hoff (1852-1911) Drapeau des 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)
Drapeau de la France France Radioactivité artificielle Prix Nobel de chimie 1935
Friedrich Kekulé von Stradonitz (1829-1896) Drapeau de l'Allemagne Allemagne Structure cyclique du benzène Médaille Copley 1885
Antoine Lavoisier (1743-1794) Drapeau de la France France Loi de conservation de la masse
Dmitri Mendeleïev (1834-1907) Drapeau de la Russie Russie Tableau périodique des éléments
Walther Nernst (1864-1941) Drapeau de l'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) Drapeau des États-Unis États-Unis Théories sur la nature de la liaison chimique Médaille Davy 1947
Ernest Rutherford (1871-1937) Drapeau de la Nouvelle-Zélande Nouvelle-Zélande Travaux sur la radioactivité, modèle de l'atome compact Prix Nobel de chimie 1908

Disciplines[modifier | modifier le code]

La chimie est divisée en plusieurs spécialités expérimentales et théoriques à l'instar de la physique et de la biologie, avec lesquelles elle partage parfois des espaces d'investigations communs ou proches. La recherche et l'enseignement en chimie sont organisés en disciplines qui peuvent partager des domaines communs :

  • la biochimie qui étudie les réactions chimiques dans des milieux biologiques (cellules…) et/ou avec des objets biologiques (protéines…) ;
  • la chimie analytique est l'étude des méthodes d'analyses qualitatives et/ou quantitatives qui permettent de connaître la composition d'un échantillon donné ; ses principaux domaines sont : la chromatographie et la spectroscopie ;
  • la chimie des matériaux est la préparation et l'étude de substances avec une application en tant que matériau. Ce domaine intègre des éléments des autres domaines classiques de la chimie avec un intérêt particulier pour les problèmes fondamentaux concernant les matériaux ;
  • la chimie inorganique ou chimie minérale, concerne la description et l'étude des éléments chimiques et des composés sans squelette carboné ;
  • la chimie organique est la description et l'étude des composés comportant un squelette d'atomes de carbone (composés organiques) ;
  • la chimie physique dont l'objet est l'étude des lois physiques des systèmes et procédés chimiques ; ses principaux domaines d'étude comprennent : la thermochimie, la cinétique chimique, l'électrochimie, la radiochimie, et les spectroscopies ;
  • la chimie théorique est l'étude de la chimie à travers un raisonnement théorique fondamental (habituellement à l'aide des mathématiques et de la physique). En particulier, l'application de la mécanique quantique à la chimie a donné naissance à la chimie quantique. Depuis la fin de la seconde guerre mondiale, le progrès des ordinateurs a permis le développement de la chimie numérique (ou computationnelle).

Il existe d'autres domaines spécialisés ou d'interface : agrochimie, astrochimie, catalyse homogène, catalyse hétérogène, carbochimie, chimie de l'atmosphère terrestre 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, topochimie, tribologie, sonochimie.

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

  • Avec la physique
    Il n'existe pas de frontière clairement définie entre la physique et la chimie, mais, sont considérés généralement comme relevant de la chimie, les phénomènes provoqués 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, voire 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.
  • Avec la biologie
    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.
  • Avec la science des matériaux
    La chimie est omniprésente lorsqu'on considère les fondements du domaine initialement technologique des matériaux. Mais ce dernier tend à prendre par hyperspécialisation une distance envers sa matrice, et cette toile de fond n'apparaît souvent que lors des évolutions techniques. Ainsi l'art de la dentisterie en mutation dans les années 1980-1990 est largement 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, en particulier de façon récente privilégiant majoritairement les domaines des soins et de la santé humaine et animale.[réf. nécessaire]

La langue de la recherche chimie est majoritairement l'anglais. Des années 1880 à la Grande Guerre, l'allemand, l'anglais et le français ont pourtant été des langues véhiculaires nécessaires aux savants. Mais survient l'éclipse du français dans l'entre-deux-guerres[17]. 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 fondamentaux[modifier | modifier le code]

Structure de la matière[modifier | modifier le code]

Élément[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Élément chimique.

Un élément est une entité immatérielle dénuée de propriétés physiques ou chimiques. C'est un couple formé 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 désigne abstraitement l'ensemble des atomes qui ont un nombre donné de protons dans leur noyau[18]. Ce nombre est son numéro atomique. Par exemple, tous les 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[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Atome.

L'atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « indivisible »)[19] d'une espèce chimique est une entité matérielle. Il est formé d'un noyau atomique contenant des nucléons, en particulier d'un nombre Z de charge électrique élémentaire positive du noyau qui maintient autour de lui un nombre d'électrons, charge négative équilibrant la charge positive du noyau. Il possède un rayon, une structure géométrique, ainsi que des propriétés chimiques et physico-chimiques spécifiques relevant de ce cortège électronique.

Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement constitué d'un noyau composé de protons et de neutrons autour desquels orbitent des électrons. Sa taille caractéristique est de l'ordre du dixième de nanomètre (nm), soit 10-10 m.

La théorie atomiste, qui soutient l'idée d'une matière composée de « grains » indivisibles (contre l'idée d'une matière indéfiniment sécable), est connue depuis l'antiquité, et fut en particulier défendue par Démocrite, philosophe de la Grèce antique. Elle fut disputée jusqu'à la fin du XIXe siècle, mais n'est plus aujourd'hui l'objet de la moindre controverse. C'est en particulier sur cette notion d'atome que reposent les sciences de la matière modernes. L'atome n'est cependant plus considéré comme un grain de matière insécable, depuis les expériences de physique nucléaire ayant mis à jour sa structure au début du XXe siècle.

En chimie, les atomes sont les éléments de base. Ils constituent la matière et forment les molécules en partageant des électrons. Les atomes restent grosso modo indivisibles au cours d'une réaction chimique (en acceptant les légères exceptions que constituent les échanges des électrons périphériques).

Cependant, depuis le début du XXe siècle, des expériences de physique nucléaire ont mis en évidence l'existence d'une structure complexe pour le noyau atomique. Les constituants de l'atome sont des particules élémentaires.

Histoire de l'atome

Le concept d'atome est particulièrement bien admis par le grand public, pourtant, paradoxalement, les atomes ne peuvent pas être observés par des moyens optiques et seuls quelques rares physiciens manipulent des atomes isolés. L'atome est donc un modèle essentiellement théorique. Bien que ce modèle ne soit plus aujourd'hui remis en cause, il a beaucoup évolué au cours du temps pour répondre aux exigences des nouvelles théories physiques et correspondre avec les différentes expérimentations effectuées.

Isotope[modifier | modifier le code]
Article détaillé : Isotope.
Les trois isotopes de l'hydrogène. L'hydrogène est le seul élément pour lequel on réserve un nom particulier à ses isotopes nettement plus massifs deutérium et tritium.

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

  • le symbole de son élément, le nombre Z qui est aussi le numéro atomique ;
  • le nombre de masse A qui représente la masse relative de l'isotope, A = Z + N.

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

Molécule[modifier | modifier le code]

Modèle éclaté simplifié de la molécule d'eau H2O. Un atome d'oxygène arbitrairement en rouge s'est accolé 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[20]. Une molécule polyatomique se comporte essentiellement 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 systématiquement à ce critère.

Liaison chimique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Liaison chimique.

La liaison chimique impliquant la présence d'électrons liés à un ou plusieurs noyaux explique la réalité moléculaire[21]. Plus précisément 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[modifier | modifier le code]

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

Un corps pur est un corps généralement macroscopique constitué au niveau moléculaire d'une seule espèce chimique[22]. Sa composition chimique, son organisation sous forme de gaz, liquide, solide amorphe ou réseaux cristallins, etc., 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. En particulier, 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[23].

Composé chimique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Composé chimique.

Un composé chimique désigne 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 à la masse d'un nombre d'Avogadro (6,022*1023) d'ensembles correspondant à sa formule brute : molécule pour les composés moléculaires, les ions constituant les solides ioniques, atome dans le cas des gaz rares ainsi que dans celui des métaux et des solides covalents.

Ion[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Ion.

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

Complexe[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Complexe.
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. L'ensemble forme un cryptate, molécule complexe qui permet ainsi la dissolution de solides ioniques en solvant organique.

Les complexes sont des édifices formés par un élément central et des ligands. L'élément central est souvent un ion métallique et le complexe peut être chargé. L'étude des complexes métalliques relève de la chimie organométallique ou de la chimie de coordination suivant la nature de l'atome lié au métal (respectivement, un carbone, ou un autre atome). Les complexes ont une grande importance en chimie des solutions, en catalyse et en chimie bioinorganique.

Quantité de matière et mole[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Quantité de matière et Mole.

Dans les conditions habituelles au laboratoire, le nombre d'entités chimiques participant à une réaction est très élevé : pour une masse de l'ordre de la dizaine de grammes de matière, il est proche de 1023.

Les chimistes utilisent communément une unité numérique, la mole, qui est représentée par la lettre minuscule « n ». La grandeur associée à la mole est la quantité de matière. Une mole d'une entité chimique précise implique l'égalité du nombre de ses particules au nombre d'Avogadro 6,02 1023. Ce dernier nombre est défini par convention comme le nombre d'atomes de carbone présents dans 12 grammes de carbone 12, c'est-à-dire, un atome de carbone contenant six neutrons et six protons.

La masse molaire M d'un corps pur moléculaire correspond à la masse d'une mole de molécules de celui-ci et s'exprime en grammes par mole (g·mol-1). La connaissance de la formule chimique et des masses molaires atomiques permet le calcul de la masse molaire moléculaire.

Une mole de gaz parfait occupe 22,4 l dans les conditions normales de température et de pression (°C ou 273 K, 101,3 kPa).

Chimie expérimentale[modifier | modifier le code]

L'aspect expérimental est central en chimie, ceci aussi bien du point de vue historique que pour la pratique actuelle de cette science ainsi que de son enseignement. Les activités en chimie expérimentale peuvent se résumer essentiellement en quatre fonctions dont les contours exacts dépendent du contexte dans lequel elles sont réalisées (enseignement, recherche, industrie dans un certain domaine spécifique de la chimie)[24],[25] :

  • extraire, c'est-à-dire séparer sélectivement un ou plusieurs composés d'un mélange sur la base de leurs propriétés chimiques ou physiques ;
  • purifier, c'est-à-dire isoler une substance sélectionnée des autres composés d'un mélange, considérés comme impuretés. L'extraction et la purification sont apparentées ;
  • synthétiser, c'est-à-dire mettre en œuvre un ensemble de réactions chimiques en vue d'obtenir un ou plusieurs produits ;
  • analyser, c'est-à-dire reconnaître et caractériser des substances connues ou inconnues.

Réaction chimique[modifier | modifier le code]

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

Solution et émulsion[modifier | modifier le code]

Une solution est un mélange homogène formé par un solvant en proportion majoritaire et d'un ou plusieurs solutés dans une phase homogène. Les réactions chimiques ont souvent lieu en solution. 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-1 d'eau à °C et 391 g·kg-1 à 100 °C. Cela signifie 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 à se mélanger avec un autre en formant une seule phase. Le gaz ammoniac NH3 se mélange facilement 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, dioxygène et diazote, sont aussi solubles en certaines proportions dans l'eau liquide. 100 g d'eau liquide à °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 systèmes culinaires ne sont pas des émulsions : ce ne sont que des dispersions colloïdales plus ou moins complexes[26].

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

Oxydoréduction et électrochimie[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Réaction d'oxydoréduction et Électrochimie.
Schéma simplifié d'une pile volta. Les piles sont une des applications communes de l'électrochimie.

Une réaction d'oxydoréduction est un échange d’électrons entre différentes espèces chimiques. L'espèce qui capte les électrons est appelée « oxydant » ; celle qui les cède, « réducteur ».

Acide et base[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Acide, Base et pH.
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 basique. Svante Arrhenius a mis en évidence dans les solutions aqueuses l'échange de protons entre les composés chimiques, la concentration en ion hydronium (H3O+ ou H+(aq)) indique l'acidité du milieu comme la concentration en ion hydroxyde (OH-) la basicité. Une extension de la modalité de classification à d'autres milieux solvants a été conduite par le chimiste américain Gilbert Newton Lewis.

Synthèse chimique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Synthèse chimique.

Une synthèse chimique est un enchaînement de réactions chimiques mis en œuvre de façon volontaire par un chimiste pour l'obtention d'un ou de plusieurs produits, parfois avec isolation de composés intermédiaires.

Réaliser la synthèse d’un composé chimique, c’est obtenir ce composé à partir d’autres composés chimiques grâce à des réactions chimiques. La planification de l'enchaînement des réactions afin de maximiser l'efficacité de la synthèse (nombre d'étapes, rendement, simplicité des réactions, considérations toxicologiques et environnementales) est la stratégie de synthèse.

La chimie organique est principalement une chimie de synthèse, on parle alors de synthèse organique. Des aspects synthétiques importants se retrouvent également en chimie inorganique et en chimie des polymères.

Chimie des polymères[modifier | modifier le code]
Article détaillé : Polymère.
Structure moléculaire du Kevlar, marque déposée de fibres aramides, formant des couches solides et résistantes au choc et à la pénétration, matière de choix pour les casques ou gilets pare balles.

Les polymères sont des grandes molécules ou macromolécules dont un grand nombre des plus communs est formé par la réaction en chaîne de petites molécules appelées monomères. Ces polymères de synthèse industriels, dont la structure est fondée sur la répétition d'un motif organique, peuvent être linéaires, ramifiés ou greffés, en réseau ou interpénétrés, etc. Dans le cas de polymères formés par polyaddition de monomères organiques dont le site réactif est justement la double liaison carbone-carbone, le grand squelette plus ou moins souple formé d'atomes de carbone qui est décrit par ses configurations et longueur(s) de chaîne moyenne(s) influence les propriétés observées. Citons parmi ces polymères organiques, les polyéthylènes, les polypropylènes, les polystyrènes, les polyisoprènes, les polybutadiènes, les PVC et 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 polysulfures.

Comme le pionnier Hermann Staudinger le pressentait en 1910, il existe des macromolécules ou polymères naturels, par exemple à motif de glucose ou sucre chimique comme la cellulose ou l'amidon, à motif d'acides aminés comme les protéines et ADN. La chimie macromoléculaire née dans les années 1930 a été un domaine continument innovateur, même au cours des dernières décennies.

Lois chimiques[modifier | modifier le code]

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 où ils étaient pertinents, a découvert ou ouvert la voie à nombreuses lois physico-chimiques.

Enseignement[modifier | modifier le code]

Une salle de chimie : les paillasses équipées facilitent manipulations et expériences, plus fonctionnelles que des tables de cours.

Le laboratoire est souvent le meilleur endroit de formation à cette science expérimentale, mais il nécessite des moyens coûteux, une lourde surveillance et une organisation souvent disproportionnée pour un usage souvent trivial.

France[modifier | modifier le code]

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.

Ensuite, au lycée, les élèves commencent 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 uniquement 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 ou de sciences (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.

Québec[modifier | modifier le code]

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. En temps normal, pour être admis dans les cours de chimie et de physique de cinquième secondaire, les élèves doivent avoir suivi avec succès le cours de « sciences et technologie de l'environnement » en quatrième secondaire. Les options de chimie et de physique servent comme critère d'admission dans plusieurs programmes du cégep comme les cours de sciences pures et appliquées, de sciences de la nature et de sciences de la santé.

Suisse[modifier | modifier le code]

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

Industrie[modifier | modifier le code]

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, outre les métaux, elle mêle des fabrications millénaires à des innovations récentes : les acides et la « soude », l'ammoniac, le dichlore et les chlorures décolorants, le phosphore et ses dérivés, les savons et acides gras, le dihydrogène, l'« éther », l'éthylène, l'alcool de vin, l'acide acétique et surtout de nombreux sels et une multitude de dérivés organiques et minéraux préparés ou recueillis dans un cadre traditionnel.

Elle prend un essor prodigieux au XIXe siècle et participe pleinement aux fortes mutations de la révolution industrielle[27]. 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 très proche de l'industrie.

En 1981, usines et laboratoires fabriquent 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[28]. En 2011, 103 000 substances différentes sont commercialisées au niveau de la Communauté économique européenne, dont 10 000 en quantités supérieures à 10 t/an et 20 000 en quantités comprises entre 1 et 10 t/an. L'ère industrielle a vu la production mondiale de substances chimiques passer d'un million de tonnes en 1930 à 400 millions de tonnes en 2009[29].

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 incroyablement vaste, comme l'indique une visite au pas de course des exposants pendant les jours de l'Achema à Francfort.

Parmi les activités chimiques, citons 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, souvent à haute valeur ajoutée pour la pharmacie, la parfumerie et la cosmétique ainsi que dans de nombreux domaines ciblés de haute technologie ou nanoproduits.

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[modifier | modifier le code]

Un monde de la recherche[modifier | modifier le code]

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, etc., 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 sophistiquée, 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 sa nécessaire 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, souvent pédagogiques ou d'expertise, par le soutien politique.

Henri Poincaré citait souvent l'analogie suivante : « La science se construit sur des faits et des données d'expérience comme une maison se bâtit avec des pierres et divers matériaux ». Mais, précisait-il aussitôt, « une collection de faits et un amalgame de savoirs ne sont pas plus une science que des tas de moellons et de bois une bâtisse ». La laborieuse entreprise collective qu'est la science appelle impérieusement une minorité de chercheurs, au minimum quelques centièmes, plus ou moins écoutés selon les moments, à défendre les thèmes fondamentaux et à définir 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[30]. Ces modestes opérateurs collectifs de la gigantesque maîtrise d'œuvre collective qu'est la science comptent parmi eux les ardents défenseurs d'une libre éthique de vérité scientifique, les divers piliers et dirigeants des comités de revues ou des associations, sociétés ou académies, les réformateurs ou microadaptateurs inlassables de la nomenclature en vigueur. Au-delà des fronts avancées ou des champs d'applications où accourent la foule des chercheurs en lutte pour s'imposer à leurs semblables, la chimie leur doit sa cohérence et son label scientifique.

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 d'abord personnelle d'une recherche. Ainsi Johnson[Qui ?] chimiste du Middle West américain émule de Wendell Meredith Stanley définissait la naissance 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 toutes les latitudes et dans tous les 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 initial des composants intimes des atomes et molécules induisant une course à leur origine.

Institutions ou associations nationales et sociétés professionnelles[modifier | modifier le code]

Prix[modifier | modifier le code]

Applications et toxicologie[modifier | modifier le code]

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 tous les milieux et les acteurs microbiologiques, végétaux, animaux et humains. Lui en laisse-t-on les moyens ?

De la chimie en bien et en mal[modifier | modifier le code]

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

Citons quelques applications. D'abord 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, aujourd'hui très vite réalisées et banales, comme en chimie des solutions aqueuses. Pensons aux analyses banalisées de l'eau du 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.[réf. nécessaire] En fin d'usage, la maîtrise des procédés chimiques et biologiques permet le traitement des eaux usées dans les stations d'épuration.

Ensuite l'usage. La chimie la plus simple peut commencer avec la fabrication et l'usage du sel, nécessaire à l'alimentation et capital pour les vieux procédés de conservation des aliments. Aujourd'hui, les produits de l'industrie agroalimentaire ont recours à une gamme plus variée de conservateurs, agents de conservation ou agents nutritif, additifs alimentaires comme les colorants, les arômes artificiels et 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 permet de ne pas gaspiller l'énergie qu'ils recèlent.

L'agriculture a subi une mutation technologique[31] 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, ainsi que 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 façon 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 autant aux chimistes qu'à l'honnête homme de la rue. Par 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 permet de réaliser d'autres molécules chimiques à usage variés qui, alors seulement au terme de leur usage, pourraient être décomposées et brûlées. Le gain sur une courte échelle de temps d'une famille de produits chimiques, parfois peu sophistiqués et 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 parfois plus pernicieuses alors 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 matières et de types de matériaux : fibres synthétiques (comme le nylon, le Lycra et la fibre PET pour fabriquer des polaires), mobilier en matière plastique, etc.

Dans le domaine de la construction, la chimie a beaucoup 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 très 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 encore des débouchés et usages commerciaux profitables, alors 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 alors 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, etc., et à leurs éthiques de vérité scientifique ?[réf. nécessaire]

Santé et environnement[modifier | modifier le code]

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 constitue une source de problème via certains polluants qu'elle crée ou contribue à diffuser dans l'environnement, en particulier les produits chimiques toxiques ou écotoxiques dont les CMR « cancérogènes, mutagènes et 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, en particulier 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 2008, le gouvernement français (à travers l'IReSP, structure de recherche créée par l'Inserm et 20 partenaires) et l'Afsset ont organisé un colloque sur le thème : « Environnement chimique, reproduction et développement de l'enfant. » Les principales matières incriminées sont les phtalates et le bisphénol A[32], deux additifs présents dans les matières plastiques.

Risques et réglementation[modifier | modifier le code]

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 varient selon les pays. Des bases de données et guides sur le risque chimique existent, dont en France[33].

La chimie fantasmée[modifier | modifier le code]

Le chimiste apparaît souvent en personnage caricatural de la littérature, de la bande dessinée et surtout du cinéma. Ces savants échevelés ou docteurs désopilants, à la fois et confusément biologistes, chimistes et physiciens, sont des êtres sourds au monde vrai ou perdus 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 surtout de façon intermittente, leur action est tantôt décisive tantôt inquiétante car elle oriente la fiction.

Dans un registre comique, alliant de façon classique la chimie et l'amour, citons le film Docteur Jerry et Mister Love de et avec Jerry Lewis (1963), et Jean Lefebvre jouant le rôle d'Eugène Ballanchon dans Le Fou du labo 4 de Jacques Besnard (1967).

Littérature[modifier | modifier le code]

La représentation littéraire du chimiste dans de nombreuses œuvres est très différente de la réalité. Il est considéré 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 maîtrise pas afin de rivaliser avec la nature. La chimie est souvent associée avec l'occulte alors qu'elle est une science reconnue.

Il faut toutefois soustraire à ce noir tableau Le Système 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 Mendeleïev. 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, par ailleurs 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 inventées, judicieusement choisies.

Citations[modifier | modifier le code]

  • « En sentiment comme en chimie, rien ne se crée, rien ne se perd », Alfred Capus, Les pensées
  • « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme », Lavoisier

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Ouvrage de découverte[modifier | modifier le code]

  • Jacques Angenault, La chimie, dictionnaire encyclopédique, 2e éd., Dunod, 1995, 536 p. (ISBN 978-2-10-002497-1)
  • Peter William Atkins, Les molécules au quotidien, InterEdition, Paris, 1989, 196 p. (ISBN 978-2-7296-0296-3) (traduction par Gilberte Chambaud de l'ouvrage de Peter W. Atkins, Molecules, Scientific American Library, New York, 1987)
  • Ann Newmark en association avec le Science Museum de Londres, La Chimie, atomes et molécules en mouvement, coll. passion des sciences, Gallimard, Paris, 1993. 64 p. (Traduction par Florence Delahaye de Eyewitness Science Guide “Chemistry”, Dorling Kindersley Limited, Londres, 1993 (ISBN 978-2-07-058129-0))
  • Robert Luft, Dictionnaire des corps purs simples de la chimie, Association Cultures et Techniques, Nantes, 1997, 392 p. (ISBN 978-2-9510168-3-5)
  • Hans Breuer, Atlas de la chimie, La Pochothèque,  éd. Librairie générale française du dtv-Atlas zur Chemie, Munich, Le livre de poche, 2000. 476 p. (ISBN 978-2-253-13022-2)
  • Paul Rigny (dir.), De la matière au vivant, les systèmes moléculaires organisés, Image de la recherche, [no 2, mars 1994], CNRS, Paris, 1994, 268 p. (ISSN 1162-2024) (ISBN 978-2-271-05186-8)
  • Mireille Defranceschi, L'eau dans tous ses états, Ellipses, 1996, 128 p. (ISBN 978-2-7298-9647-8)
  • John Emsley, Guide des produits chimiques à l'usage des particuliers,  éd. Odile Jacob, 1996, 33- p. (Traduction de The consumer’s Good chemical Guide, W.H. Freeman/ Spektrum Akademischer Verlag, 1994 (ISBN 978-2-7381-0384-0))
  • Ben Selinger, Chemistry in the Marketplace, 5e éd., Harcourt Brace, Sydney, 1998, 588 p. (ISBN 0 7295 3300 X)
  • Le Guide de la Chimie,  éd. Chimedit

Une science expérimentale[modifier | modifier le code]

  • Stuart W Bennett, Katherine O’Neal, Progressive development of practical skills in Chemistry, Marjorie Cutter Scholarship 1996-97, Royal Society of Chemistry, 1999, 172 p. (ISBN 978-0-85404-950-9)
  • Mireille Defranceschi, 144 manipulations de chimie générale et minérale, Ellipses, 1990, 192 p. (ISBN 978-2-7298-9068-1)
  • Christophe Bureau, Mireille Defranceschi, Des teintures égyptiennes aux micro-ondes, 100 manipulations de chimie, Ellipses, 1993, 208 p. (ISBN 978-2-7298-9335-4)
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  • Mady Capon, Véronique Courilleau-Haverlant, Cécile Valette, Chimie des couleurs et des odeurs, Association Cultures et Techniques, Nantes, 1993, 256 p. (ISBN 978-2-9502444-2-0)
  • Gilles André, Valérie Dartiailh, Frédérique Maksud, Sophie Pak-Blanes et Josette Fournier, Ecolo Chimie, chimie appliquée à l’environnement, Association Cultures et Techniques, Nantes, 1994, 352 p. (ISBN 978-2-9502444-4-4)
  • Dominique Crouzet-Deprost, Karine Déprés-Homo, Sophie Sadou et Josette Fournier, Chimie dans la maison, Association Cultures et Techniques, Nantes, 1996, 446 p. (ISBN 2-95101 68-2-4)
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Enseignement général, initiation ou formation à quelques spécialités de la chimie[modifier | modifier le code]

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  • Claude Moreau, Jean-Paul Payen, Chimie, guides prépas Mathématiques supérieures MPSI PTSI,  éd. Belin, Paris, 1995, 318 p. (ISBN 978-2-7011-1789-8)
  • Clyde R. Metz, Chimie Physique, Série Schaum, McGraw-Hill, Paris, 1985. (Traduction par R. Jacoud de Theory and problems of physical chemistry, t. 1, 234 p. (ISBN 978-2-7042-1037-4) et t. 2, 204 p. (ISBN 978-2-7042-1038-1))
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  • Odile Dessaux, Pierre Goudmand, Françoise Langrand, Thermodynamique statistique chimique, 2e éd., Dunod Bordas, 1982, 154 p. Préface de Guy Pannetier (ISBN 978-2-04-015518-6)
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  • Jean-Marie Lehn, La chimie supramoléculaire, concepts et perspectives, De Boeck Université, 1997, 274 p. (ISBN 978-2-8041-2504-2) (traduction par André Pousse de J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry, VCH Verlaggeselleschaft, Weinheim, FRG, 1995)
  • Serge David, Chimie moléculaire et supramoléculaire des sucres, Introduction chimique aux glycosciences, Savoirs actuels, InterEditions/ éd. du CNRS, Paris, 1995, 300 p. (ISBN 978-2-7296-0528-5)
  • Kurt Faber, Biotransformations in organic chemistry, a textbook, 3e éd., Springer, Berlin, 1997, 402 p. (ISBN 978-3-540-61688-7)
  • Gaston Charlot, Chimie analytique quantitative, Masson, Paris, 1984, 2 tomes de 326 et 280 p. (ISBN 978-2-225-39259-7)
  • Philippe Chappuis (coordonnateur), Techniques d’analyse des oligoélements chez l’homme (Al, Cr, Co, Cu, Mn, Hg, Ni, Pb, Se, Zn), Techniques & documentation, Lavoisier, 1995, 158 p. (ISBN 978-2-7430-0019-6)
  • Francis Rouessac, Annick Rouessac, Analyse chimique, méthodes et techniques instrumentales modernes, 2e éd., Masson, 1994, Préface de Guy Ourisson, 306 p. (ISBN 978-2-225-84523-9)
  • Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Chimie analytique, De Boeck Université, Bruxelles, 1997, 870 p. plus glossaire 20 p. + Appendice 58 p. plus Index 24 p. (Traduction collective de la 7e éd. américaine de Fundamentals of analytical chemistry, Saunders College Publishing, 1996 (ISBN 978-2-8041-2114-3))
  • J. Michael Hollas, Spectroscopie, Cours et exercices, Dunod, Paris, 1998. 386 p. (Traduction par Daniel Simon de Modern Spectroscopy, 3e éd., John Wiley & Sons, 1996 (ISBN 978-2-10-003945-6))
  • Harald Günther, La spectroscopie de RMN, principe de base, concept et applications de la spectroscopies de résonance magnétique nucléaire du proton et du carbone 13 en chimie, Science de l’ingénieur, Masson, 1993, 558 p. (Traduction de Jean et Jean-Jacques Suffert de l'ouvrage allemand NMR-Spectrokopie 3/E, Georg Thieme Verlag, 1992 (ISBN 978-2-225-84029-6))
  • Robert Rosset, Marcel Caude, Alain Jardy, Manuel pratique de chromatographie en phase liquide, 2e éd. revue, Masson, Paris, 1995, 374 p. (ISBN 978-2-225-85126-1)
  • Jean Poré, Émulsions, micro-émulsions, émulsions multiples,  éd. Techniques des Industries des Corps Gras, Neuilly, 1992, 270 p. (ISBN 978-2-9507241-0-6)
  • Georges Champetier (dir.), Chimie macromoléculaire, Hermann, éditeurs des sciences et des arts, Paris, réédition des deux tomes en 1988, t. 1, 808 p. (ISBN 978-2-7056-5553-2) et t. 2, 890 p. (ISBN 978-2-7056-5707-9)
  • Groupe français d’études et d’applications des polymères, Initiation à la chimie et à la physico-chimie macromoléculaires, 9 vol. rédigés sous l’égide de la commission d’enseignement, Strasbourg, 1970 à 1993 :
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    3. Chimie des polymères, 1981, 396 + 72 p. ;
    4. Quelques grands polymères industriels, synthèse, propriétés, mise en œuvre et applications (polyéthylènes, polypropylènes, polyesters, polyuréthanes, élastomères), 1982, 542 p.
    5. Exercices et travaux dirigés en sciences des polymères ;
    6. Mélanges de polymères, 1986, 292 p. ;
    7. Matériaux composites à base de polymères, 1989, 468 p. ;
    8. Structure des polymères et méthodes d’études, 1990, 580 p. ;
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  • Groupe français d’études et d’applications des polymères, Synthèse, propriété et technologie des élastomères.
  • Maurice de Keghel, Traité général de la fabrication des colles, des glutinants et matières d’apprêts, Gauthier-Villars, Paris, 1959, 764 p.
  • Pierre Grandou, Paul Pastour, Peintures & Vernis, Hermann, éditeurs des sciences et des arts, Paris, 1966, réédition 1988 en deux vol. : Les constituants : liants, solvants, plastifiants, pigments, colorants, charges, adjuvants, 946 p. (ISBN 978-2-7056-5520-4) et Techniques et industrie : types de revêtements, matériaux à peindre, utilisation, utilisateurs, spécialités, production, contrôle, vieillissement et des destructions des revêtements, 442 p. (ISBN 978-2-7056-5635-5)
  • Robert Perrin, Jean-Pierre Scharff, Chimie industrielle, Masson, Paris, 1993, 1136 p. en deux tomes avec bibliographie et index (ISBN 978-2-225-84037-1) et (ISBN 978-2-225-84181-1)
  • Bernard Lefrançois, Chimie industrielle, coll. Chimie CNAM, Technique et documentation, Lavoisier, t. 1, 1995, 638 p. (ISBN 978-2-85206-966-4). t. 2, 1996, 388 p. (ISBN 978-2-7430-0162-9) et t. 3, 634 p., 1999 (ISBN 978-2-7430-0350-0)
  • Henri Fauduet, Principes fondamentaux du génie des procédés et de la technologie chimique, Technique et documentation, Lavoisier, Paris, 1997, 520 p. (ISBN 978-2-7430-0227-5)
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  • Guy Linden, Denis Lorient, Biochimie agro-industrielle, valorisation alimentaire de la production, Masson, Paris, 1994, 368 p. (ISBN 978-2-225-84307-5)
  • Jacques Mathieu, Initiation à la physico-chimie du lait, Technique et documentation, Lavoisier, Paris, 1998, 220 p. (ISBN 978-2-7430-0233-6)
  • Luciano Usseglio-Tomasset, Chimie œnologique, 2e éd., Technique et documentation, Lavoisier, Paris, 1995, 388 p. (Traduction révisée par Alain Bertrand de Chimica Enologica,  éd. AEB 1978/1995 (ISBN 978-2-7430-0059-2))
  • Serge Kirkiacharian, Guide de chimie thérapeutique, Ellipses, Paris, 1996, 576 p. (ISBN 978-2-7298-4667-1)
  • Michel Comet et Michel Vidal, dir., Radiopharmaceutiques, chimie des radiotraceurs et applications biologiques, CNRS, Presses Universitaires de Grenoble, 1998, 744 p. (ISBN 978-2-7061-0774-0)
  • Paul Rigny (dir. L’Actualité chimique Livres), Mélanie Spotheim-Maurizot, Mehran Mostafavi, Thierry Douki, Jacqueline Belloni (ed.), Radiation chemistry, from basics to applications in material and life sciences, EDP sciences, Les Ulys, France, 2008. 306 p. (ISBN 978-2-7598-0024-7)
  • Laura Sigg, Werner Stumm, Philippe Behra, Chimie des milieux aquatiques, chimie des eaux naturelles et des interfaces dans l’environnement, 2e éd., Masson, Paris, 1994, 391 p., préface de F. Morel (ISBN 978-2-225-84498-0)

Revues, handbook et traités encyclopédiques[modifier | modifier le code]

Histoire et ouvrages jalons d’une époque[modifier | modifier le code]

  • Fred Aftalion, Histoire de la chimie, Masson, Paris, 1988, 386 p. (ISBN 978-2-225-81420-4)
  • Pierre Bianco, De la pile de Volta à la conquête de l'espace, deux siècles d'électrochimie 1799-1999, Publication de l'université de Provence, 1998, 266 p. (ISBN 978-2-85399-432-3)
  • Laurence Lestel (coordination), Itinéraires de chimistes, 1857-2007, 150 ans de chimie en France avec les présidents de la SFC,  éd. EDP Sciences et Société française de Chimie, 2008, 582 p. (ISBN 978-2-86883-915-2)
  • Justus Liebig, La Chimie agricole, coll. Sciences du Comité des Travaux Historiques et Scientifiques, Paris, 2009. Texte traduit de la première parution allemande en 1840, présenté et annoté par Marika Blondel-Miegrelis (ISBN 978-2-7355-0504-3)
  • Victor Regnault, Premiers éléments de chimie, 3e éd., Bibliothèque polytechnique,  éd. Langlois et Leclercq, Victor Masson, Paris, 1855, 572 p.
  • L. Troost, Traité élémentaire de chimie, Masson, Paris, 1880, 6e éd., 876 p.
  • Louis Hackspill, Jean Besson, André Hérold, Traité de Chimie minérale, coll. Euclide, PUF, Paris, 1958

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. d'après l'American Chemical Society
  2. Le rayon de l'électron est de 2,8 fm (voir Lange's Handbook of Chemistry). Un fermi est aussi la taille du noyau où la force électromagnétique devient négligeable par rapport à l'interaction forte.
  3. (en) Theodore L. Brown, Chemistry: The Central Science. Prentice Hall, 1977 (ISBN 978-0-13-128769-3).
  4. C. Desroches Noblecourt, Le fabuleux héritage de l'Égypte, Pocket, 2006, p. 172
  5. (fr) Étymologie d’alchimie du centre national de ressources textuelles et lexicales
  6. Définitions lexicographiques et étymologiques de « Alchimie » du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
  7. J.C. Risler, La civilisation arabe, Payot, Paris 1955, p. 111
  8. Risler, op. cit.
  9. Marcellin Berthelot, Collection des anciens Alchimistes grecs, 1888.
  10. Bernard Joly, Rationalité de l'alchimie au XVIIe siècle, coll. Mathesis, Vrin, Paris, 2002.
  11. Thomas Samuel Kuhn, La Structure des révolutions scientifiques, 1962
  12. 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.
  13. Claude Lécaille, L'atome : chimère ou réalité ? Débats et combats dans la chimie du XIXe siècle, coll. Inflexions, Vuibert, Adapt-SNES, Paris, 2009.
  14. Stanislao Cannizzaro, fougueux chimiste italien d'origine sicilienne ressuscitant l'enthousiasme du congrès longtemps indécis, rétablit la théorie d'Avogadro et réclame un système de masse atomique.
  15. Loschmidt estime par calcul de théorie cinétique en 1865 leur taille à un nanomètre.
  16. Alain Dumon et Robert Luft, Naissance de la chimie structurale, coll. « Science et Histoire », EDP Sciences, Les Ulis, 2008.
  17. 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, no 329, avril 2009, p. 42-50.
  18. Dans la pratique des exposés scientifiques, l'élément désigne une partie commune aux corps simples et à tous les corps qu'il peut former. L'élément oxygène O évoque O2, 03, les composés oxygénés, etc.
  19. Définitions lexicographiques et étymologiques de « atome » du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
  20. Molécules provient de moles, désignant la masse ou le nombre de petits éléments de matière pour les atomistes.
  21. 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.
  22. Au niveau du laboratoire, le corps le plus pur possible est manipulable et facilement observable avec intérêt, il permet d'étudier les propriétés physiques concrètes qu'il est vain de reporter à la seule molécule.
  23. Citons parmi les corps simples, le dioxygène O2, l'ozone O3, le sodium Na, le soufre S8. Les corps simples sont différents des éléments. Dmitri Mendeleïev, qui impose cette distinction en 1871, affirme « le mot élément appelle l'idée d'atome ». Remarquons aussi que le corps composé n'est pas un mélange.
  24. Manuel de chimie de Terminale S,  éd. Hachette éducation, coll. Durupthy, 2006, 368 p., p. 10, 11
  25. Dossier de l'ENS sur la chimie expérimentale.
  26. 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.
  27. Le progrès est d'ailleurs beaucoup moins visible et apprécié dans la vie réelle, car il chamboule les modes de vie et bouleverse les vies précaires
  28. Catalogues, encyclopédies, ouvrage de référence type Beilstein apparaissent.
  29. Laura Maxim, La chimie durable. Au-delà des promesses..., CNRS Édtions,‎ 2011 (ISBN 978-2-271-07277-1), p. 7
  30. Tout se passe souvent, aux yeux de juges extérieurs à ses préoccupations anachroniques, comme si l'enquêteur poursuivait inlassablement son investigation alors que le coupable est bien sûr trouvé depuis longtemps.
  31. Depuis le début du XIXe siècle, l'agriculture a subi une mutation technologique grâce à la chimie : c.f. historique de la chimie agricole dans V. Vaillant, Petite chimie de l'agriculteur, Paris, coll. « Institut industriel du Nord »
    (notice BnF no FRBNF)
  32. « La chimie menace la reproduction humaine », Le Monde, 25 novembre 2008, p. 1 et 4
  33. Direccte des Pays de la Loire ; 121 questions/réponses sur la prévention des risques chimiques ; Guide pratique, 116 pp

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

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