1. Une définition de la chimie
2. La structure de la matière
3. L'élément chimique
4. La valence des atomes
5. La liaison chimique
6. Représentation des atomes et molécules
7. La réaction chimique
8. Les mécanismes réactionnels
9. La logique de la chimie
10. Expériences |
La logique de la chimie :
une histoire d'électrons
C'est au début du XXème siècle que les
scientifiques ont constaté que l'électron avait une place prédominante dans la chimie. Gilbert Lewis proposa dès 1916 un
modèle d'une rare simplicité décrivant un mode de représentation des molécules. Pour
ceci, il postula (sans que rien pour l'époque ne puisse le justifier) que la liaison
chimique résultait de la mise en commun de deux électrons.
La notion de valence prenait alors une
autre signification : c'était devenu le nombre d'électrons seuls, non appariés, situés
sur la périphérie de l'atome.
Dès lors la chimie allait devenir l'univers des déplacements
d'électrons.
Réactions chimiques et électrons
Si les liaisons entre atomes sont faites de doublets d'électrons, et qu'une réaction
chimique casse les molécules et recombine les atomes, c'est que les réactions chimiques
sont des phénomènes purement électroniques. Ce raisonnement trivial va être à
la base de toute la chimie du XXème siècle, et est encore utilisée aujourd'hui dans la
plupart des cas (la chimie quantique viendra un peu "perturber" cette mécanique
bien huilée par Lewis et ses successeurs, mais elle ne viendra la compléter que dans
quelques cas particuliers). Le modèle
de Lewis reste la référence en matière de représentation à la fois des atomes,
des molécules, mais aussi des réactions et des mécanismes réactionnels en chimie.
Il est néanmoins certains que seul une description quantique de la molécule permet
une approche presque satisfaisante des phénomènes chimiques.
La logique de la chimie
La logique de la chimie devient alors flagrante lorsque les phénomènes deviennent
compréhensibles et interprétables. Nous venons de voir qu'une réaction chimique
implique des déplacements d'électrons, les électrons périphériques des atomes. Il
restera maintenant qu'à découvrir les différents types de réactions chimiques qui
existent, puis ensuite d'apprendre à les interpréter.
Les grands types de réactions sont :
- les réactions d'oxydo-rédution : échange d'électrons e-,
- les réactions acido-basiques : échange de protons H+,
- les réactions de complexation, de précipitation, de substitution :
échange de groupements ioniques ou moléculaires,
- les réactions d'élimination : départ de groupements d'une molécule,
- les réactions d'addition : greffe de groupements sur une molécule.
|
