CHIMIE GÉNÉRALE

1. CHIMIE GÉNÉRALE Professeur: Danny Lassiseraye Profil Pasc@l Cégep de Ste-Foy Automne 2006

2. Pourquoi la chimie ?!? • Science au centre de plusieurs domaines • Pharmaceutique (médicaments), plastiques, caoutchoucs, alimentation, cosmétiques, industrie minière, pétrochimie, matériaux de toute sorte (béton, asphalte, soie d’araignée,…), normes ISO, protection de l’environnement, contrôle de qualité, … • Nécessaire à la compréhension de plusieurs cours de sciences, autant au cégep qu’à l’université

3. Chapitre 1: La chimie, matière et mesure1.1 La chimie: principes et applications • Chlore • 10 000 composés à base de chlore • Chlore présent dans les CFC et les insecticides

4. 1.2 Quelques termes clés • Chimie: étude de la composition, de la structure et des propriétés de la matière, ainsi que des changements que subit celle-ci (Hill & Petrucci). • Macroscopique: visible à l’œil nu. • Microscopique: demande des instruments pour voir. • Atome: plus petite unité caractéristique d’un échantillon de matière. • Molécule: unité plus grosse formée d’au moins 2 atomes. • Composition: type d’atomes en présence dans un échantillon et les proportions relatives de ces atomes.

5. Les propriétés de la matière • Propriété physique: observée sans changer la composition de la substance. • Ex: couleur, odeur, dureté, masse volumique, températures de fusion et d’ébullition… • Propriété chimique: observée lors d’un changement de la composition de la substance. • Ex: inflammabilité, caractère oxydant ou réducteur… • Changement physique: souvent observable à l’échelle macroscopique; la composition de la substance ne change pas. • Ex: fonte de la glace • Changement chimique: aussi appelé réaction chimique; la composition des molécules d’un échantillon de matière change. Les changements chimiques sont également souvent visible à l’échelle macroscopique. • Ex: viande qui cuit sur le BBQ, combustion du propane…

6. La classification de la matière • Substance: type de matière qui a une composition définie, ou constante, qui ne varie pas d’un échantillon à l’autre. • Toutes les substances sont soit des éléments, soit des composés. • Élément: substance qu’on ne peut séparer en substances plus simples au moyen de réactions chimiques. • Jusqu’ici, on a découvert 118 éléments, regroupés dans le tableau périodique. • Le fer, l’aluminium, le cuivre et le carbone sont des éléments. • Composé: substance formée d’atomes de deux éléments ou plus. Les atomes différents sont combinés selon des proportions fixes. • L’eau, le gaz carbonique, le sel et le sucre sont des composés. • Symbole chimique: appellation formée d’une ou de deux lettres tirées du nom de l’élément.

7. Mélanges • Mélange homogène: appelé solution; mélange dont la composition et les propriétés sont identiques en tout point. • Une solution saline (sel dans l’eau) possède la même « salinité » en tout point (dans le fond du verre, ou près de la surface). • Mélange hétérogène: la composition et les propriétés de celui-ci varient. • Un mélange de sable et d’eau est un mélange hétérogène.

8. Les méthodes scientifiques • Les résultats scientifiques sont testables, reproductibles, explicatifs et provisoires. • Une étude commence souvent par des observations et par la formulation d’une hypothèse. • L’hypothèse est testée au moyen d’une expérience, une procédure minutieusement élaborée. • Les lois scientifiques découlent des résultats de plusieurs expériences. Elles expliquent la corrélation entre les données obtenues. • Une théorie scientifique fournit une explication à propos d’un phénomène naturel observé, ainsi que des prédictions vérifiables au moyen d’expériences.

9. 1.3 La mesure scientifique • Système International d’unités (SI) (tableau 1.2 page 9) • L’unité SI de longueur est le mètre (m). • L’unité SI de masse est le kilogramme (kg). • L’unité SI de temps est la seconde (s). • Pour les plus grandes intervalles de temps, les unités traditionnelles (non SI) sont la plupart du temps utilisées : minute (min), heure (h), jour (j), année (a). • L’unité SI de la température est le kelvin (K). • 0 kelvin (zéro absolu) = -273,15°C.

10. 1.4 La précision et l’exactitude d’une mesure • Une mesure possède deux caractéristiques : la précision et l’exactitude. • Une mesure peut être précise, mais non exacte. • De la même façon, elle peut être exacte, mais imprécise.

11. 1.5 Une méthode de résolution de problèmesLa conversion des unités • Convertir 12 324 cm en m. • On sait qu’on a 100 cm / m.

12. La masse volumique: une propriété physique et un facteur de conversion • La masse volumique(r) d’une substance est la masse d’une substance par unité de volume. • m représente la masse, et V le volume. • L’unité SI de masse volumique est le kilogramme par mètre cube (kg/m3). • Toutefois, on exprime plus souvent cette grandeur en gramme par centimètre cube (g/cm3), ou en gramme par millilitre (g/mL).