Foire Aux Questions de chimie
Un article de scienceamusante.net.
Cette FAQ (Foire Aux Questions, ou questions les plus fréquemment posées) a été compilée par Hadrien à partir des nombreuses discussions du forum de chimie et des échanges privés entre lui et d'autres contributeurs. Merci à : ECOLAMI, Unkky, Max, Lavoisier, Mad Chemist, Sachemist, Guy, Maurice et Alexchimiste.
1 Précautions
1.1 Précautions d'usage en chimie
Voir : Précautions en chimie
1.2 Expériences absolument déconseillées
Voir : Précautions en chimie
2 Où trouver des bons sites web et des bons livres ?
- Voir : Sites et livres de chimie et page de discussion associée.
- Toutes disciplines, voir : Livres et sites conseillés
3 Produits chimiques
3.1 Comment s'en procurer ?
Consulter en priorité la page des vendeurs de matériel et produits, ainsi que la page de discussion associée.
3.2 Où s'en procurer ?
Consulter chacune des fiches des produits qui vous intéressent, où il est indiqué comment se les procurer.
3.3 Comment éliminer des produits chimiques ?
Cette question est récurrente. En effet, les produits chimiques les plus passionnants sont en général les plus dangereux, et leur élimination doit se faire en respectant certaines règles : il est hors de question de tout jeter à l'évier ! Par catégories :
- Les acides et les bases concentrées doivent être amenés à la déchetterie, conteneur des acides usagés ou des substances oxydantes. Toutefois, les solutions diluées peuvent être rejetées. On peut par ailleurs en faisant une réaction acide/base, les neutraliser et les rejeter à l'évier... Il va de soi que les mélanges exotiques (mélange sulfonitrique
, acide nitreux
, eau régale
et mélange sulfochromique 
) doivent être impérativement récupérés pour être traités.
- Toutes les substances organiques, notamment les solvants ne faisant pas l'objet d'un usage ménager doivent être acheminées vers la déchetterie. L'éthanol peut être rejeté à l'évier car il nourrit les bactéries des stations d'épurations.
- Les solvants halogénés ou soufrés doivent dans tous les cas être acheminés à la déchetterie ! En particulier, le dichlorométhane ou le diméthylsulfoxyde (DMSO). Ne jamais les jeter à l'évier, cela risquerait d'attaquer et boucher les canalisations, mais aussi de provoquer une grave pollution.
- Le benzène, le tétrachlorure de carbone, le disulfure de carbone et le trichloroéthylène sont des produits hautement toxiques
. Ils doivent, dans tous les cas, être acheminés dans un centre de traitement spécialisé, et devraient être bannis des laboratoires si l'on n'a pas le matériel nécessaire (hottes, sorbonne, etc.).
Si vous possédez des produits chimiques dont vous ignorez les dangers, vous pouvez contacter un laboratoire de chimie universitaire et leur demander de l'aide, ou bien consulter le forum de chimie.
4 Verrerie
4.1 Comment nettoyer sa verrerie après une réaction ?
Voir : Nettoyage de verrerie
4.2 Différences de noms chez les francophones
Voir : Dictionnaire de chimie Français-Québécois
5 Nettoyage de taches difficiles
Voir : Nettoyage de taches difficiles
6 Expériences avec les métaux
Voir :
- Métaux et alliages métalliques à bas point de fusion
- Dorure d'une clé par électrolyse
- Transformer le cuivre en argent et en or : galvanisation et laiton
- Dépôt d'argent brillant sur du cuivre
6.1 Patinage du zinc, coloration de surface
Voici une vieille recette de restaurateur qui est un vrai secret d'atelier, donnée par Guy :
- Décaper l'objet en zinc.
- Préparer la solution suivante (porter une blouse, des gants et lunettes de protection) :
- Tartrate de cuivre : 30 g
- Hydroxyde de sodium
: 40 g
- Eau distillée : 480 mL
- Plonger l'objet dans la solution corrosive. Il va se développer une succession de couleurs avec une lenteur telle que l'on peut s'arrêter au ton recherché. Dans l'ordre : violet, bleu acier, vert, jaune d'or, rouge pourpre.
- Bien rincer à l'eau distillée.
6.2 Comment chromer une pièce en acier ?
- On commence par cuivrer l'acier par électrolyse.
- Puis on dépose le chrome sur le cuivre par électrolyse dans une solution acide de dichromate de potassium


.
6.3 Extraction des terres rares et du thorium
On sépare les terres rares ou le thorium des autres métaux en solubilisant le mélange dans HCl puis en faisant précipiter le composé intéressant par l'acide oxalique. En effet, les oxalates de terres rares et du thorium sont insolubles en solution acide.
6.4 Faire un dépot de vert-de-gris sur du cuivre
Il existe plusieurs façons d'obtenir une patine bleue sur du cuivre ou des alliages de cuivre (bronze, laiton...). La couleur bleue, ou verte, pouvant aller jusqu'au gris-vert est un mélange de diverses substances, comme l'hydroxyde de cuivre, le carbonate de cuivre, l'hydroxycarbonate de cuivre, hydroxysulfate de cuivre, complexes du cuivre II avec des amines, etc.
En fait, tout dépend de l'environnement dans lequel se trouve le cuivre ou l'alliage (atmosphère polluée par des oxydes de soufre, par des sulfures, air humide chargée d'embruns salés, air chargé de composés ammoniaqués (amines), etc.
La page de Wikipedia résume un peu tout ça : http://fr.wikipedia.org/wiki/Vert-de-gris. On trouve plein d'autres pages sur la manière de décaper ou au contraire patiner le cuivre et ses alliages.
Voilà donc une "recette" parmi plusieurs pour obtenir du cuivre patiné en bleu-vert-gris.
Tout d'abord, dégraisser la surface à traiter, avec de l'alcool de pharmacie.
Mélanger :
- 1 volume d’ammoniaque
- 1 volume de sel de cuisine
- 1 volume de chlorure d'ammonium
- puis ajouter du vinaigre pour diluer tout ça.
Appliquer au pinceau plusieurs couches sur la pièce puis frotter avec un pinceau sec. Laisser sécher, éventuellement avec un sèche-cheveux. Recommencer jusqu'à obtenir l'effet recherché.
Voici le résultat testé sur un plat en laiton :
On peut éventuellement passer un peu d'ammoniaque au pinceau pour obtenir une teinte plus bleu foncée (formation de complexes de cuivre), ou plus de vinaigre pour retirer de la couleur.
6.5 Extraction de l'or d'une solution de chlorure d'or
Sous diverses formes, cette question revient très fréquemment. (Merci à ECOLAMI et à Maurice.)
Dans un bain qui a dissous de l'or (bijoux, prothèses dentaires, composants électroniques, alliages divers...), on trouvera généralement aussi du cuivre, du nickel ou de l'argent, éventuellement du platine.
Une fois l'alliage attaqué par de l'eau régale, l'argent sera précipité sous forme de chlorure d'argent insoluble et se retrouvera au fond. Pour réduire sélectivement l'or, on peut employer l'acide formique (à pH=4). On obtient alors une poudre très fine rougeâtre (trés difficile a recueillir). Le formol réduit le cuivre aussi donc il n'est pas recommandé.
On peut aussi traiter la solution par du chlorure de fer (II) ou du sulfate de fer (II). Dans les solutions neutres ou acides, tout l'or précipite sous forme d'une poudre brune Au, mais le platine reste en solution.
On peut aussi utiliser l'acide oxalique pour précipiter l'or, mais la réaction est moins rapide. On a avantage à la faire à chaud, et il faut éviter qu'il y ait top d'acide chlorhydrique qui ralentit la réaction. Là aussi le platine ne réagit pas.
En calcinant directement l'alliage on peut s'attendre a obtenir de l'or métallique, les autres métaux seront sous forme d'oxydes. Ceci est une propriété caractéristique des métaux précieux.
7 Chimie organique, extractions
7.1 Extraction de substances chimiques organiques
Voir la catégorie Extraction
- Pour l'extraction du β-carotène, se reporter à la chlorophylle.
7.1.1 Extraction et dosage des lipides
Par maurice
- Dans un mélange :
- On extrait la matière grasse soit quelques heures avec de l'acétone
à froid, soit (et c'est mieux) à chaud en extrayant avec de l'hexane
ou du cyclohexane
par reflux avec un soxhlet.
- On extrait la matière grasse soit quelques heures avec de l'acétone
- Dans une graine :
- On commence par broyer la graine dans un moulin. On en prélève un échantillon de 1 à 10 g. On le sèche à l'étuve pendant 1 à 2 h entre 105°C et 110°C.
- On introduit l'échantillon dans un tube de verre rétréci en bas, dont la sortie est garnie d'un petit tampon de coton hydrophile. On lave la poudre avec de l'éther de pétrole
, d'éther éthylique
ou du cyclohexane
à trois reprises. Il faut épuiser la graine jusqu'à ce que le liquide qui en sort, évaporé sur un verre de montre, ne laisse plus de résidu.
- On distille ensuite la solution au bain-marie pour chasser le solvant, dans une capsule tarée à parois verticales. On détermine la masse de l'huile par différence entre la masse de la capsule pleine d'huile et sa masse à vide. Pour éviter les pertes dues au mouvement ascendant de l'huile le long des parois pendant l'évaporation au bain-marie, il faut employer des capsules dont les parois verticales soient de 3 cm au moins. On accélère beaucoup l'évaporation du solvant en dirigeant un courant d'air vers la surface du liquide.
7.2 Séparation du solvant et de la substance utile
La technique la meilleure pour séparer le solvant de la substance utile est probablement une distillation, d'autant plus que beaucoup de solvants sont très volatils. Attention : la plupart des solvants sont inflammables, et certains toxiques ! Prendre les précautions requises...
- Voir : distillation
- Voir aussi : évaporateur rotatif
- Pour information, quelques températures d'ébullition des solvants les plus courants....
| Solvant | Sécurité | Téb à Patm | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Méthanol | | 65°C | Très polaire |
| Éthanol | | 79°C | Polaire, azéotrope avec l'eau |
| Éther de pétrole | | 40-65°C | Apolaire |
| Éther diéthylique | | 34,6°C | Polaire, gare aux peroxydes... |
| Pentane | | 36°C | Apolaire |
| Hexane | | 68,7°C | Apolaire, suspecté d'effets cancérigènes |
| Cyclohexane | | 80,9°C | Apolaire |
| Heptane | | 98°C | Apolaire |
| Dichlorométhane | | 40°C | Polaire, suspecté d'effets cancérigènes |
| Chloroforme | | 62°C | Polaire, hépatotoxique, azéotrope avec l'eau (notamment) |
| Toluène | | 110°C | Polaire |
| Acétate d'éthyle | | 77,1°C | Polaire |
| Trichloroéthylène | | 87°C | Polaire, suspecté d'effets cancérigènes |
| Tétrachlorométhane | | 76,7°C | Apolaire, hépatotoxique, néphrotoxique, et polluant pour la couche d'ozone |
8 Caractérisation
8.1 Préparation d'un sel ou d'un oxyde métallique
Cette méthode permet de préparer de nombreux sels métalliques, notamment d'acides faibles (question récurrente), à l'exception de ceux de K+ , Na+ , Li+ (et NH4+, qui n'est bien sûr pas un métal).
- Prendre un sel de ce métal, typiquement un sulfate.
- Ajouter du carbonate de sodium pour obtenir un beau précipité. En effet, tous les carbonates (à l'exception de ceux des substances citées au-dessus) sont insolubles dans l'eau.
- Filtrer et laver à l'eau distillée.
- Pour obtenir un sel (chlorure) :
- Attaquer ensuite le carbonate obtenu par l'acide de son choix. Du dioxyde de carbone se forme et l'on obtient le sel métallique choisi.
- Séparer le sel métallique de la solution par cristallisation. Attention : suivant le sel que vous choisissez, le produit formé peut être insoluble. Ce n'est pas pour autant que le précipité observé est votre carbonate de départ : un précipité aura remplacé l'autre mais cela peut ne pas être apparent visuellement.
- Pour obtenir un oxyde :
- Calciner le carbonate formé. Du dioxyde de carbone se dégage et l'on obtient l'oxyde métallique choisi.
- Comme les oxydes métalliques sont généralement peu solubles dans l'eau, il est possible de bien laver le solide obtenu avec de l'eau. (À l'exception des oxydes d'alcalino-terreux qui réagissent avec l'eau).
8.2 Tests d'identification de produits chimiques
Voir aussi : Catégorie:Analyse
8.2.1 Caractérisation des ions en solution aqueuse
Voir : Analyse qualitative des ions
8.2.2 Caractérisation des gaz
Voir au cas par cas : Produit
8.2.3 Substances organiques (alcools, aldéhydes, cétones)
Voir : Catégorie:Analyse
- Alcool primaire ou secondaire : décolore une solution acide de permanganate de potassium
.
- Aldéhyde ou cétone : précipité jaune avec la 2,4-dinitrophtalhydrazine (2,4-DNPH).
- Aldéhyde :
- Précipité rouge brique avec la liqueur de Fehling à chaud.
- Apparition d'un "miroir d'argent" sur les parois avec le réactif de Tollens.
- Cellulose, papier, coton : se dissout complètement dans la liqueur de Schweitzer.
8.2.4 Dérivés du phénol
Par Maurice
Le phénol et ses dérivés donnent des colorations variant du bleu au violet en présence d'une solution diluée de chlorure de fer (III) FeCl3. La réaction est :
- Fe3+ + 3 Ph-OH → Fe(OPh)3 + 3 H+
Teintes selon les dérivés :
| Teinte | Dérivé |
|---|---|
| Bleue | Phénol, crésols |
| Bleu foncé | Morphine |
| Bleu violacé | Résorcine, phloroglucine |
| Violet | Acide salicylique |
| Vert | Adrénaline |
| Précipité vert foncé | Hydroquinone |
| Jaune puis brun par oxydation | Pyrogallol, dans l'eau |
| Bleu puis noir par oxydation | Pyrogallol, dans l'éthanol |
8.2.5 Produit organique chloré, bromé ou iodé
Cette méthode permet de détecter environ 2% de solvant halogéné. Il s'agit du test de Belstein qui permet aussi de reconnaître un polymère chloré (comme le PVC).
- Porter un fil de cuivre au rouge.
- Le mettre en contact avec une petite quantité du produit chimique à tester (attention aux produits inflammables !).
- Remet le fil au-dessus de la flamme d'un bec Mecker (ou à défaut bec Bunsen). Si le produit contient du chlore, du brome ou de l'iode, il colorera la flamme en bleu ou vert. Le fluor ne donnera rien.
Variante : en faisant aspirer les vapeurs d'un solvant organique au bec a gaz tout en mettant le fil de cuivre dans la flamme on observera la coloration verte ou bleue s'il contient chlore, brome ou iode. Cette méthode est plus sensible
Explication : dans ces conditions, il se forme un peu d'halogénure de cuivre volatile et c'est le cuivre qui colore la flamme. Dans le cas de produits contenant du cuivre (et combustible) on observe cette teinte bleue : faire l'essai en brûlant un papier imprimé en bleu (qui contient souvent des phtalocyanines).
9 Autres
9.1 Membrane pour osmose inverse
Pour étudier le phénomène de l'osmose, les membranes que les bouchers utilisent pour faire leurs saucisses conviennent très bien. Elles peuvent aussi servir aux expériences d'osmose inverse, mais elles ne résistent toutefois pas à la pression.
Pour avoir une membrane qui résiste à la pression, voici une méthode :
- Prendre un pot de fleurs en terre cuite non vernissée.
- Après avoir cimenté le trou, le remplir d'une solution de ferrocyanure de potassium
à 0,1 mol/L.
- Simultanément, le tremper dans une solution de sulfate de cuivre
à 0,1 mol/L.
- Attendre quelques heures. Les deux produits vont diffuser dans la parois de terre poreuse, l'un depuis l'intérieur, l'autre depuis l'extérieur. Au milieu de la parois, il se produit une réaction chimique formant un précipité de ferrocyanure de cuivre qui obture les gros pores et transforme la poterie en membrane semi-perméable.
- Enfin, bien rincer la poterie à l'eau courante, et la laisse tremper plusieurs jours avec des rinçages, de manière à éliminer les réactifs initiaux.
Le tout convient fort bien pour des expériences d'osmose et d'osmose inverse. On est bien sûr pas obligé de prendre un pot de fleurs. N'importe quel vase ou cylindre de terre cuite brute, non vernissée, convient. S'il y a du vernis ou de la glaçure par dessus, cela ne convient pas. On trouve de tels vases cylindriques chez les fabricants de matériel pour laboratoires de chimie, ou dans les magasins d'articles pour loisirs créatifs.
10 Questions diverses
10.1 Analyse d'un minéral : la vanadinite
J'ai une roche qui pourrait être de la vanadinite, tapissée de cristaux bruns rouges hexagonaux, cependant je veux en être sûr. La vanadinite est un minéral composé de chlorovanadate de plomb qui est exploité comme minerai de vanadium. Connaissez-vous un test, une réaction chimique qui puisse confirmer sans doute possible la présence de vanadinite ?
- Une fois la vanadinite dissoute dans l'acide nitrique, la solution contient des ions Pb2+, Cl–, et VO3–. Ajouter du sulfate de sodium qui fait précipiter le plomb sous forme de sulfate de plomb blanc. Filtrer. La solution contiendra les seuls ions Cl–, VO3–, et Na+. Elle doit être jaune-orangée à cause du vanadium. Mais l'ion dichromate Cr2O72– donne presque la même couleur orange. Pour être sûr qu'il y a du vanadium, il faut traiter la solution par quelques gouttes d'eau oxygénée et ajouter un peu d'éther éthylique. En présence de chromate, il se forme une solution bleue dans l'éther. En présence de vanadium, il se forme une solution rouge, qui ne passe pas dans l'éther. Attention : un excès d'eau oxygénée détruit la coloration rouge. (Réponse par Maurice)
10.2 Comment fabriquer des piles et accumulateurs chimiques ?
Voir ce document : http://ocp.asso.fr/wiki/index.php?title=L%27électricité_pour_le_transport
10.3 Quelle est la masse d'un grain de sel ?
La valeur moyenne est de 85,71 microgrammes soit 1,47 micromoles. Merci à Bart qui a pesé et compté 70 grains pour faire la moyenne...
10.4 Agents desséchants
Voir : Agents desséchants
10.5 Quelle est la différence entre calcaire, chaux vive, chaux éteinte, chaux hydraulique, ciment, etc. ?
Voir : http://scienceamusante.net/forum/chimie.php?msg=72582&return=1#top (Merci à Maurice pour cette réponse.)
- Le calcaire pur est du carbonate de calcium CaCO3.
- Par calcination, on obtient la chaux vive ou oxyde de calcium CaO.
- Par ajout d'eau, on obtient la chaux éteinte ou hydroxyde de calcium Ca(OH)2 : cela foisonne (réaction exothermique) puis forme une pâte à la fois collante, plastique, et qui ne durcit pas.
- Le calcaire impur donne de la chaux maigre par calcination. Dans l'eau cette chaux est dite maigre, car elle foisonne moins et devient moins plastique. Mais est-ce que cela dépend de la nature de l'impureté ?
- Le calcaire mêlé à de l'argile donne de la chaux hydraulique par calcination. C'est un mélange de chaux pure et de ciment. On obtient aussi la chaux hydraulique en mélangeant chaux vive et ciment. Mais cette pâte durcit dans l'eau.
- Pour le gypse, le ciment et le plâtre, voir : http://ocp.asso.fr/wiki/index.php?title=Ciment_et_plâtre%2C_un_TP_en_béton_!
11 Best of des trucs qui ne fonctionnent pas et ne fonctionneront jamais !
Ceci est un best of des tentatives ratées : c'est garanti ! Elles sortent du lot par leur inefficacité ou, pire encore, par leur dangerosité. Mais toutes sont instructives.
11.1 Réduction de l'oxyde de magnésium MgO par le carbone C
Cette réaction serait particulièrement tentante en vue d'obtenir du magnésium métallique, vu la grande disponibilité et le faible coût des deux réactifs, d'autant plus qu'elle fonctionne pour obtenir du fer métallique à partir de minerai de fer.
Cette réaction serait la suivante :
- 2 MgO(s) + C(s) → CO2(g) + 2 Mg(s) (à chaud)
En réalité, cela ne fonctionne pas car la réaction se produit en sens inverse, et même très bien (voir l'expérience sur la combustion du magnésium dans la neige carbonique :
- 2 Mg(s) + CO2(s) → 2 MgO(s) + C(s)
De plus, il y a un autre obstacle si l'on tente la réaction dans un tube à essais en verre : le magnésium métallique réduirait la silice du verre du tube à essais en silicium métallique selon la réaction suivante :
- 2 Mg(s) + SiO2(s) → 2 MgO(s) + Si(s)
Cette réaction est une de celles utilisées pour fabriquer le silicium métallique.
12 Théorie
12.1 Relation entre diverses unités de concentration/pourcentages
12.1.1 Définitions
- Soluté (noté s par la suite) : c'est la substance dissoute dans un solvant. (Exemple : un sel, un acide pur, une substance organique, etc.)
- Solvant (noté S par la suite) : c'est le liquide dans lequel on dissout le soluté. (Exemple : de l'eau distillée, de l'éthanol, etc.)
- Solution totale (notée T par la suite) : c'est le nom du mélange homogène de soluté et de solvant. (Exemples : solution aqueuse de sulfate de cuivre, solution alcoolique de diiode, etc.)
12.1.2 Grandeurs et unités
- Molarité (ou concentration molaire), C : c'est le nombre de moles de soluté par litre de solution. Unité : mol/L.
- Cs = ns / VT
- avec ns la quantité de matière de soluté, VT volume de solution.
- Concentration massique, C's : c'est la masse d'une substance dissoute par litre de solution. Unité : g/L. On a :
- C's = Cs × Ms
- avec Ms la masse molaire du soluté.
- Normalité : pour un acide, c'est le nombre de moles d'ions H+(aq) susceptible d'être libérés par litre de solution. Unité : mol/L.
- Dans le cas d'un diacide comme H2SO4, [H+] = 2C. Dans le cas d'un triacide comme H3PO4, [H+] = 3C, etc.
- [H+] = n × C
- avec n le nombre de H+(aq) potentiellement libre.
- Fraction massique, x' ou w : c'est la masse de soluté (ms) divisé par la masse totale de la solution (mT). Sans unité (car il s'agit d'une masse divisée par une masse).
- x's = ws = ms / mT
- On utilise souvent le pourcentage massique, qui est 100 x' (exprimé en %m ou, simplement; %).
- Fraction molaire, xs : c'est la quantité de matière de soluté (ns) divisé par la quantité de matière totale de la solution (ou du mélange) (nT). Sans unité (car il s'agit de mole divisé par mole).
- xs = ns / nT
- Molalité (grandeur peu utilisée) : c'est la quantité de matière (ns) d'un soluté divisé par la masse (mT en kg) de solvant utilisé pour fabriquer la solution. Unité : mol/kg.
- Molalité = ns / mS
12.1.3 Exemples
- Sur un flacon, la concentration est souvent donnée en pourcentage massique, par exemple H2SO4 à 36%. Comment le convertir dans les différentes unités ?
- Il faut connaître la densité d, ou la masse volumique ρ de la solution. Soit elle est donnée sur la flacon, soit elle se mesure avec un densimètre, ou bien en pesant 100 mL de solution sur une balance de précision. Ici, le flacon indique : d = 1,270 soit ρ = 1,27 kg/L
- D'après la densité, on sait que 1 L de solution pèse 1270 g. Or, 36% de cette masse totale est constituée de H2SO4, soit mH2SO4 = 1270×36/100 = 457,2 g dans 1 L de solution. La concentration massique de cet acide sulfurique est donc C' = 457,2 g/L.
- On peut convertir C' en C grâce à la masse molaire M du soluté. Ici M = 98,08 g/mol. D'où la concentration molaire ou molarité, C = 457,2/98,08 = 4,662 mol/L.
- L'acide sulfurique est un diacide, il est susceptible de libérer 2 moles de H+(aq) par mole de H2SO4. On a donc la normalité N = 2×4,662 = 9,324 mol/L.
- Dans 1 L de solution il y a 4,662 mol de H2SO4 et il a fallu 1270–457,2 = 812,8 g d'eau pure (solvant) pour faire la solution, alors la molalité est 4,662/0,8128 = 5,74 mol/kg.
12.2 Comment équilibrer une équation d'oxydoréduction ?
Voir : Potentiels standards
12.3 Chimie organique
Voir : Réactions de chimie organique
12.4 Propriétés physico-chimiques utiles
- Une grande liste des Potentiels standards
- Une grande liste des Indicateurs colorés de pH
- Une liste des Constantes d'acidité
- Une liste des Énergies de liaisons covalentes
- Voir cette page : Quelques propriétés pratiques
12.5 Équations differentielles
Voir cette page : Équations différentielles
13 Mesures
Un des grands problèmes de la science consiste à mesurer et à quantifier différentes choses. Cette section regroupe toutes les questions liées à cette problématique.
13.1 Mesure de l'acidité
On utilise pour cela le pKa. La formule utilisée est
- pKa = – log Ka
où
- Ka = aH3O+.aA– / aHA
est la constante de dissociation.
Pour les mesures des pKa d'acides forts, on effectue la réaction dans un solvant comme le benzène ![]()
puis on extrapole pour l'eau.
13.2 Mesure du pouvoir de déshydratation
Le pouvoir de déshydratation d'une substance X se mesure par la pression partielle de la vapeur d'eau qui subsiste en présence de X, ou en milligramme de vapeur d'eau qui subsiste par mètre cube d'air. L'humidité habituelle est de 20 à 40 g/m3.
- Le pentoxyde de phosphore P2O5 est le meilleur déshydratant. L'air ne contient que 0,02 mg de vapeur d'eau par mètre cube d'air en sa présence.
- Pour l'acide sulfurique H2SO4
c'est 3 mg/m3.
- Avec le chlorure de calcium CaCl2
, c'est 200 mg/m3.
13.3 Mesure du caractère hydrophile / lipophile
On suppose que toute substance chimique est soluble dans un système diphasique eau / octan-1-ol.
On définit alors la partition P comme étant le rapport respectif des concentrations du produit dans la phase de l'octanol et celle de l'eau. Cette partition est un indicateur de la tendance d'une substance à être hydrophile ou lipophile. En effet, un produit hydrophile ira plus dans l'eau, donc un P < 1, et inversement.
Cette mesure est particulièrement importante pour savoir si un composé donné, plus ou moins toxique, aura tendance ou non à pénétrer les bicouches lipidiques des cellules humaines. Ceci d'autant plus que la molécule d'octane, par la longueur de sa chaîne carbonée, ressemble aux molécules des bicouches de cellules.
Pour information, quelques valeurs de log P, à 25°C en conditions standard[1] :
| Substance | log P |
|---|---|
| Benzène | 2,13 |
| Dichlorométhane | 1,25 |
| Acétone | –0,24 |
| Éthanol | –0,30 |
14 Logiciels de chimie
Voici un bon lien : http://directory.fsf.org/science/chemistry/
Le mieux est de chercher soi-même sur cette page. Mais, pour les plus pressés :
14.1 Dessins de montages
- ChemDraw (Windows) - Payant - http://www.cambridgesoft.com/
- GenChemLab (MultiPlateformes) - Gratuit - http://genchemlab.sourceforge.net/
- ChemSketch (Windows) - gratuit - http://www.acdlabs.com/download/ Simple et complet, possibilité de voir les molécules en 3D, respect du nombre de valence, donne les nom de structure assez peu complexes, templates contenant un catalogue de molécules usuelles et tout type de verrerie pour schéma de montage.
- Isis draw - gratuit - http://www.mdli.com/downloads/
14.2 Dessin et visualisation de molécules
Une sélection de programmes libres et gratuits, supportant la visualisation 3D et suffisamment maintenus. Cette liste est loin d'être exhaustive. Si vous avez des idées, vous pouvez toujours les proposer dans la page de discussion de cette page.
- Ghemical (MultiPlateformes - Gratuit) : http://www.uku.fi/~thassine/projects/ghemical/
Voir leur site pour des captures d'écran.
- Jmol (MultiPlateformes - Gratuit) : http://jmol.sourceforge.net/
Très orienté sites web. Voir leur site pour une démonstration en ligne.
- Gchemutils : http://www.nongnu.org/gchemutils/
14.3 Simulation
- GROMACS (Multiplateformes - Gratuit) http://www.gromacs.org/
Il est libre et gratuit, et très performant.
14.4 Calculateurs
Souvent, on a des calculs à faire pour la chimie et la physique. D'un simple calcul de concentration à une intégrale double, ils sont souvent pénibles à faire. C'est pourquoi on peut utiliser les outils suivants :
- Handy Maths (Web - Gratuit) http://www.handymath.com/calculators.html
Calculs courants en physique chimie.
- MAXIMA (Multiplateformes - Gratuit) http://maxima.sourceforge.net/
Un logiciel de calcul formel et numérique. Particulièrement recommandé !
- SCILAB (Multiplateformes - Gratuit) http://www.scilab.org/
Un logiciel de calcul numérique particulièrement rapide. Bon pour les gros tableaux de chiffres.
15 Fonctionnement des forums de discussion de scienceamusante.net
- Voir : Forums de discussion
- Placer une image, devenir modérateur, etc. : FAQ/forum
16 Références
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide, 88th edition (2007-2008). ISBN 978-0-8493-0488-0


