Introduction à la chimie
La chimie étudie l'ensemble des substances constitutives de la matière. Elle étudie la constitution atomique des corps, ainsi que leurs différents phénomènes de réactions et de transformations. Par la synthèse, la chimie permet de reproduire ces substances. La chimie est une science constituée de nombreux domaines, dont les principaux sont:
- La chimie générale: elle étudie les lois qui régissent les rapports entre les différentes substances existantes.
- La chimie organique: elle étudie le carbone et ses dérivés. La biochimie, qui est étroitement liée à la chimie organique, étudie les constituants de la matière vivante et leurs réactions chimiques.
- La chimie minérale: par opposition à la chimie organique, elle traite les corps tirés du règne minéral.
La matière peut être composée de nombreuses substances différentes. Elle peut également se présenter sous trois états différents. Dans ces trois états, la composition atomique reste identique, seule change la structure des particules et les caractéristiques du corps.
L'état solide: les particules sont très proches les unes des autres et peu mobiles. La structure du corps est rigide et possède une forme propre.
L'état liquide: les particules sont proches, mobiles et relativement agitées. La structure du corps est fluide et prend la forme du récipient qui le contient.
L'état gazeux.: les particules sont éloignées et très agitées. La structure du corps est dispersée et occupe tout l'espace disponible.
La plupart des matières sont des ensembles de substances qui forment un mélange. Un mélange peut facilement être décomposé en plusieurs substances. Lorsque les proportions des substances d'un mélange sont identiques en tout point de celui-ci on parle de mélange homogène (exemple: la limonade est un mélange homogène: lorsqu'on prend une bouteille de limonade pour remplir deux verres, dans chaque verre on retrouvera la même proportion d'eau gazeuse et de sucre: le mélange est homogène). Lorsque les proportions des substances d'un mélange ne sont pas identiques en tout point de ce mélange, on dit que le mélange est hétérogène (exemple: le granit est formé de feldspath, de mica et de quartz: l'aspect du granit permet de constater qu'il ne comprend pas à chaque endroit les mêmes proportions de ces trois substances: le mélange est dit hétérogène).
Certaines matières ne peuvent être séparées en plusieurs substances différentes sans être décomposées entièrement. Ce sont des corps purs (exemple: la kératine du cheveu ne peut être divisée en plusieurs substances sans être décomposée entièrement). On distingue les corps purs simples qui sont composés d'une seule sorte d'élément ( ex: l'azote, l'oxygène, le carbone, l'hydrogène,... ) et les corps purs composés qui sont composés de plusieurs éléments liés entre eux par liaisons chimiques (exemple: l'eau qui est constituée d'oxygène et d'hydrogène).
Si on divise une goutte d'eau en deux, on obtient deux gouttes d'eau, que l'on pourra à nouveau diviser en deux, et ainsi de suite. A un certain moment, il deviendra impossible de la diviser davantage: on obtient alors une molécule d'eau, qui représente la plus petite quantité d'eau pouvant exister à l'état libre en gardant toute ses propriétés.
Cette molécule d'eau est composée d'éléments encore plus petits: de l'oxygène et de l'hydrogène. Ces particules élémentaires sont les atomes. Une molécule d'eau est constitué de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, unis par liaison chimique. Un corps pur simple est constitué de plusieurs atomes identiques, un corps pur composé est composé de plusieurs atomes différents.