CHIMIE GÉNÉRALE

Professeur: Danny Lassiseraye

Profil Pasc@l

Cégep de Ste-Foy

Automne 2006

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

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

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.

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…

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.

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.

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.

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.

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.

1.5 Une méthode de résolution de problèmes La conversion des unités

• Convertir 12 324 cm en m.

• On sait qu’on a 100 cm / m.

m

cm 400 232 1

m 1

cm 100 x cm 324 12

2

m 123,24cm 100

m 1 x cm 324 12

V

m

La masse volumique: une propriété physique et un facteur de conversion

• La masse volumique () 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).