Chimistes en herbe

 

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Origine des éléments

Tu veux donc en savoir plus sur la signification des schémas réactionnels employés par les chimistes? Eh bien, heureusement pour toi, il n'y pas grand chose à savoir!!! Faire de la chimie est comme peindre un tableau. En gros il te faut une toile, des pinceaux et des tubes de peinture. Pour le chimiste la toile est en verre (généralement en forme de ballon) et sert à accueillir les réactifs, tout comme la toile acceuille les traits de peinture. Au lieu de pinceaux le chimiste manipule des spatules (pour les réactifs en poudre), des pipettes ou des seringues (pour les liquides) et des tuyaux (pour les composés gazeux). Mais le peintre aussi à des tas de pinceaux à sa disposition selon le type de tableau qu'il cherche à peindre. Enfin les tubes de peinture sont les atomes. Il y en a environ une centaine qui doivent être reliés entre eux par des liaisons dites chimiques. Chaque atome a un symbole de une ou deux lettres, car il est plus rapide d'écrire la lettre H, que d'écrire le mot "hydrogène" en entier. Certains atomes sont utilisés de manière extrêmement fréquente. C'est le cas de la sexade "CHONPS", qui signifie carbone, hydrogène, azote, oxygène, phosphore et soufre. Une grande partie de la chimie dite "organique" à la base de la matière vivante travaille uniquement avec CHONPS, car le nombre de molécules que l'on peut faire avec ces 6 éléments est quasiment inépuisable. La chimie organique utilise aussi souvent la triade des halogènes: chlore (Cl), brome (Br) et iode (I) afin d'activer les molécules, car elles réagissent mieux lorsque ces éléments sont présents. Les autres éléments servent de manière moins fréquentes, sauf si l'on fait de la chimie dite "minérale", auquel cas on se spécialise atour de quelques éléments qui n'appartienent pas à CHONPS.

Les atomes sont reliés entre eux par des liaisons chimiques, et tout l'art du chimiste consiste à casser certaines liaisons pour en fabriquer d'autres. Contrairement à la peinture, c'est un jeu extrêmement dangereux. Certaines molécules sont en effet très susceptibles et peuvent t'exploser à la figure lorsque tu cherches à les fabriquer, tandis que d'autres peuvent être tellement toxiques qu'elles peuvent te tuer en quelques secondes sans espoir de retour. Un chimiste doit donc suivre des consignes très strictes avant d'entreprendre toute expérience.

Pratiquement, une liaison chimique se représente sur la papier par un trait placé entre deux atomes. Lorsqu'il n'y pas d'atomes indiqué à la jonction de deux traits, c'est qu'il s'agit par convention de l'élément C. Pour simplifier et ne pas entrer dans des détails techniques, faire une liaison chimique c'est comme tendre la main à quelqu'un d'autre. Une fois que deux mains se serrent, la liaison est établie et ne sera rompue que lorsque les mains se sépareront. Si l'hydrogène et les les halogènes n'ont qu'une main, l'oxygène et le soufre en ont deux, l'azote et le phosphore trois et le carbone quatre. Les autres éléments peuvent avoir jusqu'à 9 mains, bien que la moyenne soit de 6 mains. Comme le nombre de mains est une caractéristique de chaque atome, les atomes d'hydrogènes sont rarement représentés dans les dessins, car comme ils n'en ont qu'une, ils se placent forcément là où il manque apparemment des mains.

Les atomes peuvent tout à fait destiner chaque main à un partenaire différent (la molécule est alors dite saturée) ou échanger plusieurs mains avec le même atome (la molécule est alors dite insaturée). Cette situation se représente sur le dessin en rajoutant autant de traits que nécessaire. La plupart des éléments forment des liaisons simples (1 trait), à l'exception notable de CHONPS qui forment couramment des liaisons doubles (2 traits) ou triples (3 traits). Des liaisons quadruples (4 traits) sont connues avec certains métaux dits de transition.

Les molécules insaturées réagissent beaucoup plus facilement que les molécules saturées. Cela vient tout simplement du fait que lorsqu'elle est saturée une molécule doit absolument sacrifier un partenaire pour pouvoir donner la main à un nouveau partenaire. Ce n'est pas le cas d'une molécule insaturée qui peut très bien donner une main à un nouveau partenaire tout en gardant autour d'elle tous les atomes qui la constituait initialement. Ces molécules insaturées sont donc des intermédiaires de choix pour la fabrication de nouvelles molécules.

Voilà c'est tout ce que tu as à savoir pour pouvoir lire les schémas réactionnels. Les molécules auxilliaires (solvant) que l'on emploie et la température (le symbole D signifie qu'il faut chauffer) à laquelle on fait la réaction sont généralement indiqués au dessus d'une flèche horizontale ou verticale. Les flèches courbes aident à comprendre comment les mains bougent pour casser les liaisons et en reformer d'autres. Les chimistes aiment bien aussi les abbréviations. Les plus courantes sont Me = CH3, Et = C2H5, Pr = C3H7, Bu = C4H9, Am = C5H11, R = CnH2n+1. Voici un petit guide que tu peux imprimer pour t'y retrouver:

undercon.gif (4369 octets)Cette page a été mise à jour le 05/08/99.