La chimie est l’étude scientifique de la matière. En tant que chimiste, vous pouvez regarder la quantité d’espace qu’un objet peut remplir (densité). En tant que chimiste, vous pouvez mesurer l’énergie des atomes (état de la matière). Les chimistes examinent également la façon dont les acides peuvent dissoudre certains composés (réactions). La chimie remonte toujours à l’étude de la matière. Au cours de milliers d’années, les chimistes ont appris à comprendre de nombreuses façons différentes que la matière change et se déplace dans l’Univers.
Si la chimie est l’étude de la matière, qu’est-ce que la matière ? La matière est ce qui vous entoure. La matière est l’air que vous respirez, l’eau que vous buvez, le sol sur lequel vous marchez, les fleurs que vous sentez et la nourriture que vous goûtez. Tout objet que vous pouvez voir, sentir ou toucher est fait de matière. Il y a aussi de très petits morceaux de matière que vous ne pouvez pas voir ou toucher. Les chimistes utilisent un équipement spécial pour étudier ces petits gars. Les scientifiques théorisent toute la matière que nous pouvons observer représente environ 5% de l’Univers. Le reste est fait de matière noire et d’énergie noire.
Il y a deux qualités principales de la matière. La matière prend de la place. Même les plus petites particules et morceaux d’atomes prennent de la place. La matière a aussi une masse. Techniquement, la masse est la quantité de matière que vous avez. Pour l’instant, vous pouvez penser à la masse en termes de poids. Vous n’avez pas besoin de chimie pour vous dire qu’un éléphant a beaucoup de masse, un papillon a moins de masse et un atome a encore moins de masse. Tenir un objet vous indiquera le poids de l’objet et vous donnera une bonne idée de sa masse par rapport à d’autres objets.
Juste pour que vous sachiez, la masse et le poids sont différents. La masse est une quantité de matière qui est la même partout dans l’Univers. Un kilogramme de fer (Fe) aura la même masse sur la Terre ou sur la Lune. Le poids est basé sur la gravité de l’environnement. Ce kilogramme de fer pèsera plus sur la Terre parce que la Terre a une gravité plus forte que la Lune. Puisque Jupiter est beaucoup plus grande que la Terre (force gravitationnelle plus forte), le poids de ce fer sur Jupiter sera beaucoup plus lourd. La masse sera la même.

Atomes en chimie

Les atomes sont les unités les plus petites et les plus élémentaires de la matière qui ont les propriétés d’un élément. Tous les atomes ont les mêmes parties de base (électrons, protons et neutrons), mais ils sont disposés de différentes manières. Parce qu’ils ont un nombre de parties différent, les atomes de chaque élément ont des masses différentes. L’hydrogène (H) a une masse atomique moyenne de 1 tandis que le carbone (C) est d’environ 12 et le calcium (Ca) d’environ 40.

Vous pourriez dire: « Pourquoi la chimie ne se concentre-t-elle pas sur les électrons? Les chimistes ne devraient-ils pas travailler avec les plus petits morceaux de matière? »Oui, les électrons sont plus petits que les atomes et il y a des particules subatomiques qui sont plus petites que les électrons. Mais ces minuscules particules n’ont pas les propriétés d’un élément. Lorsque les petites parties sont combinées en atomes, les chimistes peuvent commencer à voir des propriétés et des modèles dans leur comportement.

Que sont les éléments ?

Les éléments sont des morceaux de matière où tous les atomes ont les mêmes propriétés chimiques. Les éléments sont constitués d’atomes similaires. Nous voulons dire que les atomes sont exactement les mêmes, mais ce n’est pas tout à fait vrai. Un élément est constitué d’atomes qui ont le même nombre de protons. Si vous avez un lot d’atomes et qu’ils ont tous le même nombre de protons, ils sont tous un seul élément.
Par exemple, si les atomes ont tous quatre protons, ce sont des atomes de béryllium (Be). Certains de ces atomes peuvent avoir quatre électrons (neutres). Certains atomes peuvent avoir trois électrons, laissant l’atome avec une charge positive (ions). Ces ions sont toujours considérés comme des atomes de béryllium. Les neutrons fonctionnent de la même manière. Vous pouvez avoir quatre neutrons, mais vous pouvez aussi avoir trois ou cinq neutrons. Les atomes avec le même nombre de protons et un nombre différent de neutrons sont appelés isotopes d’un élément. Les isotopes et les ions sont toujours le même élément même s’ils ont des nombres différents de neutrons et d’électrons.

Que sont les réactions chimiques ?

– Maintenant vous savez que la chimie est l’étude de la matière…
– Et de petits morceaux de matière se combinent pour former des atomes…
– Et les atomes de différents éléments peuvent se combiner pour former des composés.
– Des réactions chimiques se produisent lorsque différents composés se combinent et créent de nouveaux composés.
– La chimie étudie la formation et la destruction des liaisons chimiques dans ces composés.
Par exemple, une expérience de chimie pourrait étudier un tuyau rouillé. Le tuyau commence comme du fer (Fe). Au fil du temps, le tuyau commence à s’oxyder et de l’oxyde de fer (Fe2O3) se forme. Les particules de base de la matière sont toujours les mêmes. Les électrons en orbite sont toujours des électrons et les protons dans le noyau sont toujours des protons, mais leurs emplacements et leurs connexions ont changé. Deux atomes de fer sont liés à trois atomes d’oxygène (O) avec des liaisons covalentes. Comme nous l’avons dit, la chimie étudie la formation et la destruction des liaisons chimiques entre les atomes de fer et d’oxygène.

Points à retenir