chimie, la science des substances
la définition de la chimie la plus utilisée – plus, les mots moins – est comme suit:
chimie est la science Cela étudie la matière, l’énergie et ses changements.
Bien que cette définition soit vraie, il est extrêmement imprécis. La chimie n’étudie pas tout ce qui a à voir avec la matière et l’énergie. C’est plutôt la physique est celle qui étudie la plupart des phénomènes qui ont à voir avec ces deux objets d’étude. La chimie étudie uniquement une petite partie de cet univers:
chimie est la science qui étudie tout ce qui concerne ces processus dans lesquels des substances sont obtenues à partir d’autres (Sosa et Méndez, 2011).
Le L’objet d’étude de la chimie est des substances et leurs interactions. La chimie est la science des substances.
chimie a accompagné l’homme tout au long de son histoire (même d’avant son apparition, près de 200 000 ans il y a près de Homo Sapiens Sapiens). Et sur cette longue route, l’histoire a influencé la chimie et cela, à son tour, l’a fait à ce sujet. Ensuite, une brève révision de certains processus chimiques ayant joué un rôle clé dans le cours de l’histoire (Sosa, 2015).
Feu
Fait intéressant, nous ne sommes pas allés, le premier à dominer le feu. Il y a 500 000 ans, l’homo Erectus Pekinensis a déjà utilisé le feu pour la cuisson, car dans sa grotte, il y a eu des cendres et du charbon de bois associés à des os d’animaux et de graines brûlées.
Céramique
Sûrement des hommes âgés vivaient avec la chimie de modes très différents. Mais le premier processus chimique, 10 000 A.C., qui avait une grande influence sur l’histoire de l’homme était la possibilité de former une pâte moulée en ajoutant de l’eau à l’argile et à son durcissement ultérieur avec la forme souhaitée par action d’incendie. La formule d’argile est al2o3 · 2Sio2 · H2O et son nom chimique est hydraté silicate d’alumine
Céramique, l’art de la fabrication de conteneurs et de navires, était un élément clé de l’adoption de la vie nomade à la vie sédentaire de l’humanité . Le mot céramique dérive des keramikos grecs qui signifie, ni plus ni moins de substance brûlée.
cuivre
homme avait accès au cuivre à partir du début du temps. C’est pourquoi les ustensiles de cuivre ont été trouvés, environ 7 000 personnes. C., en Turquie et en Irak.
Cependant, nos ancêtres ont appris à obtenir chimiquement environ 4 000 A. C. Les minéraux faits réagissent comme la malachite et l’azurite avec du charbon. Ces minéraux contiennent plusieurs substances mais celles qui sont plus grandes sont des carbonates de cuivre. Dans le cas de la malachite, c’est le dihydroxyde de carbonate de cuivre (II). La réaction est la suivante:
L’obtention de produits chimiques de cuivre était le début de l’âge soi-disant cuivre, apparaissant des pots dans toute la zone entre les Balkans et l’Iran, y compris Egypte.
Bronze
Bronze s’est avéré être l’alliage le plus novateur de l’histoire technologique de l’humanité. Les outils, les armes et divers matériaux de construction tels que la mosaïque et les plaques décoratives ont obtenu une plus grande dureté et une plus grande durabilité que ses prédécesseurs en pierre ou en cuivre.
La technologie de bronze était connue de 4 500 a. C., près de Bang Chieng, Thaïlande. La technique consistait à contacter un minerai de cuivre (calcopyrite ou malachite) avec un minerai d’étain (casitrita) dans une fournaise alimentée au charbon de bois. Le carbone du charbon de bois réagit avec les minéraux et le cuivre et l’étain sont produits. La réaction qui a conduit à l’étain est la suivante:
à la température du four, les deux métaux fusionnés et les liquides ont été parfaitement mélangés. La quantité d’étain était de 5 à 10% de la masse en alliage résultante. La métallurgie de la fabrication de bronze a donné lieu à l’âge soi-disant en bronze.
Le plâtre et la chaux
Le feu d’incendie d’éclairage, chaud, protégeant des bêtes et de la cuisson a permis à l’homme de fabriquer son premier Substances: plâtre et chaux. Dans le Proche-Orient, pendant le millénaire IX a. C., on trouve des constructions dans lesquelles le gypse et la chaux étaient utilisés.
Les deux gypse et la chaux ont été fabriqués par l’utilisation de feu. Le plâtre a été obtenu en calcinant une pierre naturelle appelée Aljiez. Tandis que la chaux se produisait en soumettant le calcaire au feu.
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Le fer
Le fer n’est pas trouvé comme une substance élémentaire de nature. Il est nécessaire de l’obtenir à partir de substances composites.Il peut être obtenu par des réactions chimiques, à des températures élevées, de minéraux tels que l’hématite et la magnétite contenant des oxydes de fer.
Les personnes du hittitas ont été l’une des premières à utiliser des épées de fer. Les civilisations toujours à l’âge de la bronze, telles que les Égyptiens ou l’ACAOS, payées coûteuses, devant celles-ci, leur retard technologique.
Le matériau obtenu n’était pas pur du fer mais un alliage avec une petite quantité de carbone (entre 0,05 et 0,25% de la pâte) appelée fer forgé. Sa caractéristique principale est que lorsqu’il est très chaud (rouge alive), il est très doux, mais il durcit quand il le refroidit. Ainsi, alors que sous l’action du feu, on peut donner la manière dont vous voulez garder quand vous voulez garder une fois cool.
à la période dans laquelle l’utilisation du bronze a été remplacée – qui s’est produite sur différentes dates, selon à l’endroit, on l’appelle l’âge de fer.
Mais c’était jusqu’à 1 400 d. C. Que les fours fournis avec des soufflets commencent à être utilisés, ce qui permet d’atteindre la température de fusion de fer: environ 1 535 ° C!
et était juste, jusqu’à 1 855 d. C., qu’il pourrait y avoir un processus de raffinage et une réduction du fer pour produire de l’acier en quantités industrielles à faible coût.
Le verre
est un autre matériau que nous avons appris à fabriquer. Les premiers objets de verre fabriqués étaient des perles de collier. La fabrication de verre aurait pu être originaire du Moyen-Orient au cours du troisième millénaire A. C.
Avec toute sécurité, la fabrication de verre a été extraordinairement développée dans l’Egypte ancienne (1 500 a. C.) comme en témoigne les nombreux objets d’utilisation quotidienne et parure découvert dans les tombes.
Le verre de l’antiquité pourrait être fabriqué principalement sur Quartz, SiO2. Le carbonate de sodium, Na2CO3, a été ajouté pour aider le quartz à fondre à une température inférieure. Enfin, pour améliorer la qualité du verre, le carbonate de calcium, le caco3, a été ajouté.
La couleur était due à la présence d’autres oxydes métalliques: de fer, de manganèse, de cuivre, de cobalt, d’cetera.
Papier
Dans l’Égypte ancienne (3 000 par. C.), a été écrit sur Papius (où vient le mot de papier). Le papyrus a été obtenu à partir de la tige d’une plante (Papyrus Cyperus) très abondante sur les rives du Nil.
Le premier au papier de fabrication était le chinois au 2ème siècle d. C. Ils l’ont fait des résidus de la paille de la soie, du riz et du chanvre, et même du coton.
Il est traditionnellement considéré que le premier processus de fabrication de papier a été développé par l’EUNUCO CAI Mon, le conseiller de l’empereur Han.
Pour environ 500 ans, la fabrication de papier n’a été effectuée que en Chine. En l’an 610, il a été introduit au Japon et environ 750 en Asie centrale. Les connaissances ont été transmises aux Arabes, qui l’ont à son tour pris en Espagne et en Sicile au dixième siècle. Plus tard, les documents se sont propagés à la France qui ont commencé à le produire du linge du 12ème siècle.
Cellulose constitue la matière première du rôle et des tissus de fibres naturelles. C’est un polymère en fragments de glucose répété dans leur structure d’innombrables fois. La cellulose forme la majeure partie de la biomasse terrestre.
GUNPOWDER
GUNPOWDER a été inventé en Chine pour faire des feux d’artifice et des armes, environ au neuvième siècle de notre époque. Les Grecs et les Arabes l’ont introduit en Europe vers 1200.
En 1334, la poudre à canon était déjà fabriquée en Angleterre et, en 1340, l’Allemagne avait des installations pour la produire.
Le premier Tentative d’utiliser des poudres pour saper les murs des fortifications a eu lieu lors du site de Pise (Italie) en 1403. Dans la seconde moitié du XVIe siècle, la fabrication de canon-poudre-poudre était un monopole de l’État dans la plupart des pays.
Dans la bataille de Lepanto en 1571, entre les Turcs et les chrétiens, la poudre à canon a joué un rôle définitif. Alors que les chrétiens ont utilisé des arcabucès, les Turcs préféraient les flèches, en considérant que, au moment de la chargement d’un arcabuz, un archer pourrait tirer trente flèches. Mais ni les dégâts, ni la portée, ni l’objectif n’étaient comparables.
La poudre à canon est un matériau explosif qui contient plusieurs substances mélangées: nitrate de potassium (KNO3), soufre et charbon. En contact avec une flamme, ces trois substances solides réagissent à la production de trois autres substances: sulfure de potassium (K2S), azote (N2) et dioxyde de carbone (CO2). Le premier est solide mais les deux autres sont gazeux. L’astuce consiste à emballer fermement votre poudre à canon.Étant donné que les gaz occupent des volumes extrêmement importants, lorsqu’ils forment une énorme pression dans l’emballage, produisent enfin une explosion thermique et violente.
Aluminium
L’aluminium a été découvert juste en 1808. En 1880, c’était toujours une rareté. Le fils de Napoléon III, par exemple, lui donna un rapport en aluminium exotique et coûteux.
L’invention du processus qui permet d’aluminer en quantités industrielles est une histoire exemplaire de la simultanéité d’une découverte scientifique.
Charles Martin Hall et Paul Louis Toussaint Héroult sont nés à la fois en 1863 et sont morts en 1914. Les deux se sont dédiés à la chimie mais ont travaillé, sans se rapporter, sans continents différents: le premier dans un petit ville de Ohio, la seconde à la périphérie de Paris. Pendant le printemps hivernal de 1886, ils ont trouvé des solutions pratiquement identiques séparément au problème de l’obtention d’aluminium à partir d’un minéral.
Le processus Hall-Héroult consiste à dissoudre de l’alumine, al2o3, dans Criolite, Na3alf6, puis Décomposez-le en aluminium et à l’oxygène à travers l’action de l’électricité.
ammoniac
Les plantes sont les grandes usines de la nature. Ils n’ont pas besoin de manger des vitamines ou des acides aminés. Ce qu’ils font, c’est les synthétiser eux-mêmes. Pour cela, ils ont besoin de matières premières adéquates. Ces matières premières sont des engrais.
Par exemple, pour synthétiser les acides aminés des protéines, en tant que matière première, substances dont les particules contiennent l’élément chimique de l’azote.
la plus grande de l’azote Les engrais sont obtenus à partir d’ammoniac, NH3. Ceci est obtenu industriellement via le processus Haber-Bosch. Pour cette contribution, les chimistes Fritz Haber et Carl Bosch ont reçu le prix Nobel en chimie en 1918 et 1931, respectivement. Le processus consiste à faire réagir l’azote, le N2 et l’hydrogène, les substances élémentaires H2, la température élevée, la haute pression et en présence d’un catalyseur:
environ la moitié de l’azote contenu dans les produits agricoles provient d’engrais synthétiques , fabriqué à partir de l’ammoniac. La production globale d’ammoniac a presque doublé au cours des années 50, quadruplé pour 1975 et après une brève période de stagnation à la fin des années quatre-vingt, il a atteint 130 millions de tonnes par an à la fin du XXe siècle.
Le démographique explosion des substances
de la découverte du feu jusqu’à présent, au début du 21ème siècle, Homo Sapiens Nous avons appris à obtenir des substances des autres, nous avons établi les règles du jeu de chimie.
Une fois ces régularités ont On sait que les chimistes ont été dédiés, entre autres, de créer des milliers, des centaines de milliers et, aujourd’hui, des millions de substances.
médicaments, colorants, conservateurs de nourriture, fibres, additifs, matériaux avec optique, magnétique ou électrique, dur, doux, élastique, résistant, durable, etc., etc., etc. Substances sur mesure
La Société chimique américaine a une section – la section des résumés chimiques (CAS) – qui est dédiée à l’enregistrement et à la capture de résumés (résumés en anglais) de tous les articles scientifiques liés à la chimie publiée. Le CAS enregistre également (et les attribue un numéro) toutes les nouvelles substances créées à travers les différentes enquêtes chimiques. Aujourd’hui, plus de 100 millions de substances ont été enregistrées.
de l’ammoniac pour ici, des dizaines de substances, de matériaux et de processus ont été créés de manière extrêmement transformée notre mode de vie. Un examen des contributions de la chimie des temps récents mériterait un autre espace et une autre fois. Et, cela impliquerait sûrement un travail énorme.