chimie

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Présentation

chimie, science qui étudie la matière et ses transformations.

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Étendue de la chimie

La chimie est divisée en trois branches principales : la chimie générale ou chimie physique, la chimie descriptive et la chimie analytique. Chaque branche présente un aspect théorique et un aspect expérimental, et peut être étudiée du point de vue fondamental, ou appliquée en chimie industrielle.

La chimie générale étudie les composés et phénomènes chimiques indépendamment de la nature de ces composés. Elle cherche les principes généraux qui régissent les propriétés et les phénomènes. Elle comporte deux grandes parties : la chimie quantique qui traite de la structure et des propriétés microscopiques des objets chimiques (atomes et molécules), et qui regroupe l’atomistique, la chimie moléculaire, la chimie nucléaire ou radiochimie et la photochimie ; l’autre grand domaine traité par la chimie générale est l’étude de la réaction chimique, qui fait appel d’une part, à la thermochimie pour déterminer les équilibres chimiques, et d’autre part à la cinétique chimique pour décrire les mécanismes et les vitesses des réactions.

La chimie descriptive a pour but de décrire la totalité des composés chimiques existants et les réactions auxquelles ils peuvent conduire. Elle présente deux volets : la chimie organique qui étudie les composés du carbone, et la chimie inorganique (ou chimie minérale) qui s’intéresse à tous les autres composés. Notons qu’un petit nombre de composés du carbone sont étudiés par la chimie minérale (les oxydes de carbone, les cyanures…).

La chimie analytique résout trois problèmes courants des chimistes : la détection des espèces présentes dans un mélange ; la séparation ou purification des composés ; et la détermination de la structure des composés, une fois isolés (voir analyse chimique).

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Historique

Les premiers procédés « chimiques » sont inventés par les artisans de Mésopotamie, d’Égypte et de Chine. Ceux-ci travaillent les métaux, comme l’or ou le cuivre, à l’état natif ; ils savent fondre quelques minerais métalliques (essentiellement des oxydes et des sulfures) en les chauffant au feu de bois afin d’en extraire les métaux. C’est également à cette époque qu’apparaissent les premières techniques du verre.

3.1

« Physique » grecque

3.1.

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Les quatre éléments naturels

Vers 600 av. J.-C., le philosophe grec Thalès suppose que l’eau est le principe de toute chose. Son élève Anaximandre formule une théorie selon laquelle les choses proviendraient de l’infini et retourneraient vers ce dernier sous l’effet de la corruption. De son côté, Anaximène considère l’air comme l’élément fondamental. Pour expliquer comment se constituent les solides à partir de l’air, le philosophe introduit les notions de condensation et de raréfaction. Ainsi l’air, invisible en soi, se condenserait sous l’effet de basses températures et produirait ainsi l’eau, la terre et la matière solide en général ; en se raréfiant sous l’effet de la chaleur, il donnerait naissance au feu.

Selon Empédocle, philosophe grec du v^e siècle av. J.-C., le monde serait constitué de quatre éléments : la terre, l’eau, l’air et le feu. Mus par la force de l’amour, ils s’uniraient et se sépareraient sous l’impulsion de la haine. Par ailleurs, Anaxagore est convaincu que la matière est constituée d’un nombre infini d’éléments indivisibles, dont le mélange, réalisé par l’opération de l’intelligence éternelle, conduirait aux choses.