Chimie générale

On entre maintenant au cœur de la chimie. On va apprendre les différentes manières de représenter les molécules et de quelles façons elles réagissent entre elles. Et pour décrire "combien" on a de molécules , on utilisera la quantité de matière appelée "mole".

On sait déjà que toute la matière est constituée d'atomes, mais qu'est-ce qui compose un atome ? Les chimistes décrivent la structure des atomes grâce à des modèles. Cette partie aborde le modèle de Bohr, l'effet photoélectrique, les spectres d'émission et d'absorption, les nombres quantiques, et les configurations électroniques.

Il y a un peu plus d'un siècle, le chimiste Dimitri Mendeleïev publia une première forme du tableau périodique des éléments qui rangeait les éléments connus à l'époque. Cette méthode de classification des éléments est si pertinente qu'elle est toujours utilisée aujourd'hui. Dans cette partie, on regarde comment utiliser ce tableau pour comprendre la structure des atomes et leurs propriétés.

Les liaisons chimiques sont le ciment qui permet aux molécules d'exister. Dans cette partie, on étudie les différents types de liaisons, les manières dont les chimistes représentent ces liaisons et les molécules et comment un type de liaison chimique influe sur les propriétés générales d'un matériau. On abordera l’électronégativité, les structures de Lewis, la méthode VSEPR, l'hybridation et les liaisons : ioniques, covalentes et métalliques.

Les propriétés des gaz peuvent être modélisées par des équations relativement simples qui sont reliées au comportement individuel des molécules gazeuses. On aborde ici la loi des gaz parfaits, la pression de vapeur saturante, la pression partielle et la distribution de Maxwell Boltzmann.

Vous êtes-vous déjà demandé comment certains insectes sont capables de "patiner" à la surface de l'eau ? On va voir ici comment les forces intermoléculaires sont à l'origine de ce phénomène. On étudiera aussi les solides, les liquides, les mélanges et les changements de phase.

Beaucoup de réactions chimiques sont réversibles : elles peuvent se produire en même temps dans le sens direct et dans le sens inverse. Lorsque la vitesse de la réaction dans le sens direct est égale à la vitesse de la réaction dans le sens inverse, on dit que la réaction est équilibrée. On va apprendre comment cet équilibre chimique peut être caractérisé par une constante d'équilibre K et on étudie les facteurs qui influencent cet équilibre.

Dans cette partie, on introduit les notions d'acide et de base et on étudie l'équilibre acido-basique. Après avoir défini un acide et une base, on abordera le pH, l'équilibre acido-basique, les propriétés acido-basiques des sels et le pH des solutions salines.

On met en commun, dans cette partie, tout ce que l'on connaît sur les acides, les bases, l'équilibre chimique et les réactions de neutralisation pour comprendre l'effet tampon et les dosages par titrage. On s'appuie ensuite sur les notions de solubilité, de précipitation et d'équilibre chimique pour traiter les équilibres de solubilité.

La thermodynamique est l'étude de la chaleur, "thermo", et du travail, "dynamique". Cette partie traite des transferts d'énergie au cours des transformations chimiques ou physiques et comment prédire les transformations qui peuvent avoir lieu. On abordera notamment les principes de la thermodynamique, l'énergie interne, le transfert de chaleur, le travail, le diagramme PV, l'enthalpie, la Loi de Hesse, l'entropie et l'énergie libre de Gibbs aussi appelée enthalpie libre.

Les réactions d'oxydation et de réduction permettent de faire fonctionner votre téléphone ou permettent à votre corps d'utiliser l'oxygène que vous respirez. Dans cette partie, on étudie le nombre d'oxydation, les réactions d'oxydo-réduction (Red-Ox), les cellules électrochimiques (ou galvaniques), les piles, le potentiel d'oxydo-réduction et comment l'électrochimie est reliée à la thermodynamique et à l'équilibre chimique.

Les chimistes s'intéressent souvent à la vitesse à laquelle les réactions ont lieu et cherchent à contrôler cette vitesse. L'étude des vitesses de réactions s'appellent la cinétique chimique. On étudie dans cette partie la vitesse moyenne, la loi des vitesses, la Loi d'Arrhénius, les mécanismes réactionnels, la catalyse et la spectrophotométrie.

Les alchimistes tentaient en vain de transformer différentes substances en or. Il s'avère que la seule façon de transformer un élément en un autre est d'utiliser la chimie nucléaire. Les réactions nucléaires, qui modifient la composition du noyau des atomes, ont un grand nombre d'applications.

Ces vidéos - en anglais - sont destinées aux étudiants préparant l'examen AP Chimie.

Que faire lorsqu'on maîtrise des savoirs et des savoir-faire en chimie ? Plein de choses, en fait ! Ces témoignages de chimistes permettent de découvrir la diversité des métiers accessibles à ceux qui sont intéressés par la chimie.