Сборник текстов и упражнений: для студентов химического факультета, изучающих французский язык

Министерство образования и науки Российской Федерации Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

УДК 40 ББК 81.2Фр.я73 С232 Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ОмГУ в качестве учебного пособия Рецензент – А.В. Просолупова

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Сборник текстов и упражнений: для студентов химического факультета, изучающих французский язык / Сост. С.В. Некрасов. – Омск: Изд-во ОмГУ, 2005. – 72 с. ISBN 5-7779-0562-5 Пособие подготовлено с целью организации подготовки студентов для работы с оригинальной французской литературой по специальности. Работа с пособием окажет помощь в развитии навыков понимания текста и передачи его содержания на французском языке. Для студентов химических специальностей, изучающих французский язык.

Сборник текстов и упражнений для студентов химического факультета, изучающих французский язык

УДК 40 ББК 81.2Фр.я73

Изд-во ОмГУ

Омск 2005 1

ISBN 5-7779-0562-5

© Омский госуниверситет, 2005

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ВВЕДЕНИЕ В сборник включены тексты по актуальной химической тематике, подобранные из оригинальных источников, сети Интернет и учебных пособий отечественных авторов. Сборник состоит из двух разделов. Первый раздел включает в себя 10 уроков. Тексты, приведенные в нем, можно использовать на аудиторных занятиях. Среди них тексты, которые можно применять для просмотрового чтения, письменного перевода, реферирования и т. д. Многие тексты можно использовать для составления разговорных тем по специальности. Для закрепления новой лексики в каждом уроке приведены упражнения. Второй раздел составляют тексты для самостоятельного чтения. Их можно использовать для внеаудиторной работы. Работа с материалами сборника будет способствовать усвоению профессионального лексического минимума и качественной подготовке к экзамену.

LEÇON UN 1. Mots à retenir: raffinage (m) – рафинирование, очистка le raffinage du pétrole – очистка нефти sel gemme (m) – каменная соль transport (m) – транспортировка, перевозка le transport du pétrole épuration (f) – очистка l’ épuration du gaz production (f) – 1) добыча (полезного ископаемого) la production du charbon 2) производство la production de l’électricité alimenter qch de qch – снабжать что-л. чем-л. alimenter une centrale thermique du pétrole atteindre (atteint) – достигать, достичь atteindre un but – достигать цели comprendre – включать distribuer qch – распределять se diviser en qch – подразделяться на donner naissance à qch – породить s’élever à qch – доходить до extraire (extrait) qch de qch – извлекать из, добывать из fournir qch à qch, à qn – поставлять, снабжать produire (produit) qch – добывать (полезное ископаемое), производить traiter qch – перерабатывать traiter le pétrole essentiel, -le – основной, важный essentiellement – в основном, главным образом non ferreux, -euse – цветной (о металлах) les métaux non ferreux régulier, -ère – правильный une forme regulière

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2. Trouvez les équivalents des mots et des groupes de mots: каменная соль переработка сырье природный газ цветные металлы шестиугольник металлургический кокс калийная соль правильная форма

un coke métallurgique un gaz naturel un hexagone les métaux non ferreux une forme régulière une matière première un raffinage le sel gemme la potasse 3. Faites les phrases:

le pétrole du gaz naturel des métaux non ferreux du soufre de l’électricité une industrie importante une centrale thermique une usine chimique de la potasse

alimenter atteindre comprendre donner naissance à exporter fournir importer produire traiter

4. Lisez et traduisez le texte: La France

Loire, le plus long fleuve de France, la Garonne et le Rhône qui est le fleuve le plus rapide de France. La France n’a pas toutes les matières premières nécessaires à son industrie, elle n’a pas assez de charbon, peu de pétrole et de gaz naturel et encore moins de métaux non ferreux. Mais l’industrie française dispose de fer et de bauxite pour la métallurgie, de potasse, de sel et de soufre pour l’industrie chimique. Le charbon reste encore la principale source d’énergie en France, mais sa production comme celle de l’ensemble des matières premières est en regression. Il a un rôle essentiel dans la métallurgie (coke métallurgique) et comme matière première de l’industrie chimique. La production du pétrole en France est faible. Le principale gisement se trouve dans la région de Parentis. La France doit importer presque tout le pétrole nécessaire, c’est pourquoi le transport et le raffinage du pétrole sont devenus des industries puissantes. Le gaz naturel vient avant tout de Lacq qui fournit chaque année l’équivalent de sept millions de tonnes de charbon. Il sert à alimenter un puissant complexe industriel et il est distribué dans une bonne partie de la France. La potasse est extraite en Alsace. Elle a donné naissance à l’importante industrie des engrais. Le sel gemme est extrait en Lorraine et dans le Jura. Le sel de mer est extrait des marais salants (солончаки) sur la côte méditerranéenne. Le sel a donné naissance à une importante industrie chimique. La production de soufre est très développée en France ce qui permet une exportation de cette matière première chimique.

La France, Etat de l’Europe occidentale; 551 000 km carrés. Sa forme est assez régulière et ressemble à un hexagone. Il y a plus de 60 millions d’habitants en France. La France est bordée (омывается) par la mer du Nord, la Manche, l’Océan Atlantique et la Méditerranée. Deux régions de montagnes la séparent des pays voisins: au Sud les Pyrénées tracent une limite entre elle et l’Espagne, au Sud-Est et à l’Est les Alpes, le Jura et les Vosges la séparent de l’Italie, de la Suisse et de l’Allemagne. Enfin, une frontière artificielle la sépare du Luxembourg et de la Belgique. La France a quatre fleuves importants: la Seine qui traverse Paris et qui est navigable sur la majeure partie de son cours, la

1. Où se trouve la France? 2. Quels sont les pays voisins de la France? 3. Est-ce que la France est riche en matières premières? 3. Est-ce que la production des matières premières est en progression en France? 4. Combien de fleuves importants y a-t-il en France? 5. Quelle est la source principale d’énergie en France? 6. Y a-t-il en France des gisements de pétrole? 7. A quoi sert le charbon? 8. Est-ce que le soufre est importé en France?

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5. Répondez aux questions suivantes.

6. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Les industries chimiques française

Les industries chimiques viennent en importance aussitôt après la métallurgie et le textile, et grandissent sans cesse: le monde moderne utilise de plus en plus divers produits tirés du charbon, du pétrole, du sel, de l’air. Ils servent tous à fabriquer des produits chimiques: engrais, colorants, savons, caoutchouc, produits pharmaceutiques, goudrons, matières plastiques, textiles artificiels et synthétiques. La fabrication des explosifs durant la première guerre mondiale a donné un grand essor aux industries chimiques. La modernisation de l’industrie française a été entreprise après la deuxième guerre mondiale et accélérée par la formation du marché commun. Aujourd’hui l’industrie chimique française tient le sixème rang mondial. Elle est caractérisée par une grande diversité de ses structures et pénétre dans presque toute l’activité nationale.

LEÇON DEUX 1. Mots à retenir: détergent (m) – моющее вещество, средство engrais (m) – удобрение sodium (m) – натрий base (f) – основа, база de base – основной être à la base de – лежать в основе чего-л. distillation (f) – перегонка (нефти), коксование (угля) huile (f) – масло une huile de graissage – смазочное масло, смазочное вещество industrie (f) – промышленность l’industrie de carbochimie – коксохимическая промышленность l’industrie de transformation – перерабатывающая промышленность l’industrie de pétrochimie – нефтехимическая промышленность l’industrie des matières plastiques – промышленность по производству пластмасс la grosse industrie chimique – промышленность большой химии potasse (f) – калийная соль résine (f) – смола soude (f) – каустическая сода, каустик se caractériser par – характеризоваться чем-л. se classer au troisième rang – занимать третье место lier qch à qch – связывать с être lié à – быть связанным с répartir qch sur qch – распределять что-л. по raffiner – очищать raffiner le pétrole le raffinage – очистка (нефти) une raffinerie – нефтеперерабатывающий завод tirer qch de qch – извлекать что-л. из (syn. extraire)

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liquide – жидкий un air liquide synthétique – синтетический une résine synthétique à partir de – из près de – около, рядом à proximité de – поблизости от, рядом с 2. Traduisez. 1. On produit des acides à partir du sel et et de la potasse. 2. L’industrie chimique française est très importante, elle se classe au sixième rang mondial. 3. Les raffineries sont réparties sur tout le territoire de la France. 4. Les industries de pétrochimie se trouvent à proximité des gisements. 5. L’industrie française se caractérise par une grande diversité de ses structures. 6. Cette usine chimique produit des détergents et des huiles de graissage. 3. Faites les phrases: de l’électricité deux parties la potasse la pétrochimie du charbon l’industrie du coke l’industrie chimique au sixième rang le pétrole

extraire raffiner elle est liée à elle se classe la variété caractérise les engrais sont tirés la distillation est à la base de produire il se divise en

4. Lisez et traduisez le texte. La France: industrie chimique

caractérise par la variété de sa production et par sa concentration en quelques grosses firmes multinationales. Les entreprises chimiques sont réparties sur tout le territoire, mais les plus importantes sont groupées à proximité des sources de matières premières ou d’énergie électrique, près des lieux d’importation (rafineries de pétrole et industries chimiques des ports) ou encore dans les banlieues des grandes villes. La grosse industrie chimique a une très grande importance. Elle fournit en matières premières les industries chimiques de transformation. Parmi ses nombreux secteurs, il faut citer les industries du chlore, des acides et de l’ammoniaque, les industries de carbochimie et de pétrochimie, les industries pharmaceutiques et les industries des matières plastiques. La grosse industrie chimique comprend quatre domaines principaux: – les industries de distillation du charbon et du pétrole. La carbochimie est naturellement liée à l’industrie du coke et à celle du gaz. De la distillation du charbon, on extrait, par exemple, l’ammoniaque, les goudrons et les colorants. La pétrochimie utilise les nombreux sous-produits du raffinage pétrolier. Elle produit des détergents, des huiles de graissage, des résines synthétiques etc. – les industries du sel et de la soude qui se trouvent principalement dans le Midi méditerranéen et en Lorraine. A partir du sel et de la potasse, on produit des acides, des résines synthétiques, des matières plastiques, des médicaments, des engrais potassiques etc. – les industries de fabrication du chlore et des acides, principalement l’acide sulfurique. – Les industries des engrais. Cette industrie est liée à celle de l’ammoniaque, de l’air liquide et beaucoup d’autres. 5. Répondez aux questions suivantes.

L’industrie chimique française se classe au troisième rang des industries françaises et au sixième rang mondial. L’activité industrielle occupe en France 4,5 millions de personnes, c’est environ 20? de la population active, tandis que les indistries chimiques emploient environ 400 000 personnnes. L’industrie chimique se

1. A quelle industrie est liée la carbochimie? 2. A partir de quoi produit-on des acides? 3. Par quoi se caractérise l’industrie chimique française? 4. Quels sécteurs de la grosse industrie chimique pouvez-vous nommer? 5. Où se trouvent les entreprises chimiques françaises? 6. Quels domaines principaux de la grosse industrie chimique connaissez-vous?

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6. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Posez des questions d’après ce texte à vos camarades. Une nouvelle source d’énergie

Aujourd’hui on commence à considérer l’hydrogène comme une source d’énergie qui pourra couvrir les besoins du monde en énergie le jour où l’on n’aura plus ni charbon, ni gaz naturel, ni pétrole. Outre l’hydrogène, le potentiel énergétique futur comprendra sans doute l’énergie du soleil, l’énergie géothermique et la fusion thermonucléaire (термоядерный синтез). La raison pour laquelle l’hydrogène apparaît comme une source d’énergie réside dans une série de faits physico-chimiques: – l’hydrogène est une substance que l’on peut tirer d’une matière première pratiquement inépuisable et largement distribuée dans le monde: l’eau. – l’hydrogène est la source d’énergie la plus propre, car sa combustion ne laisse comme cendre (продукт сгорания) que de l’eau, autrement dit, contrairement à ce que donne la combustion du charbon, du gaz ou du pétrole, il n’y a ni CO2, ni CO, ni SO2. – la cendre de l’hydrogène, l’eau, est une substance non toxique et peut être recyclable dans la nature sans aucune purification. – l’hydrogène est transportable par pipe-line. – l’hydrogène est universellement utilisable. Tels sont les aspects positifs de l’hydrogène qui peut parfaitement servir d’une source d’énergie d’avenir. Mais de l’autre côté, il y a des problèmes qui s’opposent à l’utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie: – Il s’agit tout d’abord de mettre au point (наладить) un procédé de production industrielle et à prix de revient (себестоимость) comparable ou inférieur au coût du charbon, du gaz et du pétrole. – Il y a aussi la question de la sécurité que pose le transport et le stockage de l’hydrogène.

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LEÇON TROIS 1. Mots à retenir: développement (m) – развитие dépendance (f) – зависимость domaine (m) – область, сфера essor (m) – подъем, быстрое развитие l’essor de l’industrie existance (f) – существование lacune (f) – пробел, пропуск loi (f) – закон liaison (f) – связь propriété (f) – свойство affirmer – утверждать сombler – заполнять combler une lacune disposer – располагать, размещать manifester – проявлять manifester un intérêt permettre à qn de f. qch – позволять кому-л. сделать что-л. prédire – предсказывать Elle a permis à Mendéléev de prédire l’existence d’éléments nouveaux soutenir – поддерживать soutenir une idée vérifier – проверять, подтверждать capable – способный éminent, -е – выдающийся inconcevable – немыслимый laborieux, -se – трудолюбивый parfait, -e – прекрасный

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2. Trouvez les équivalents des mots et des groupes de mots: большой скачок трудолюбивый студент развитие науки выдающиеся ученые закон этой страны свойства элементов периодическая зависимость пробелы в таблице

le développement de la science la loi de ce pays les propriétes des éléments un étudiant laborieux une dépendance périodique les lacune dans le tableau des savants éminents un grand essor 3. Faites les phrases: développer сombler expliquer disposer adopter vérifier prédire terminer jouer prendre part

l’huile en voiture ses études au travail scientifique l’avenir un rôle considérable une loi des lacunes l’industrie la dépendance entre ces éléments des éléments

4. Lisez et traduisez le texte. La vie de D. I. Mendéléev

Durant toute sa vie D.I. Mendéléev a lutté pour le développement de la scince nationale, pour la liaison entre la science et la pratique. Partout il soutenait l’idée que le progrès scientifique est étroitement lié au développement de la production et que le progrès industriel est inconcevable sans le développement de la science. D.I. Mendéléev est né en 1834 en Sibérie. A cette époque son père était directeur du gymnase à Tobolsk. Après avoir fini le même gymnase où il avait travaillé avec le plus d’ardeur dans le domaine des mathématiques et de la physique, Mendéléev est 13

entré à l’Institut pédagogique de la Faculté Physico-Mathématique de Petersbourg. Etudiant laborieux et capable, il a manifesté un intérêt plus particulier envers la minéralogie, il est arrivé à préparer et à publier deux travaux scientifiques. En terminant ses études à l’Institut, il a reçu une médaille d’or. Mendéléev a enseigné ensuite pendant deux ans à Simféropol et à Odessa, puis il est devenu professeur à l’Université de Petersbourg. Dès la fin des années 50 Mendéléev était consideré comme le successeur naturel de Zinine et Voskressenski, chimistes russes les plus éminents de l’époque. En rapport avec les cours de chimie minérale qu’il faisait à l’Université, Mendéléev a commencé ses travaux sur la question de la classification des éléments chimiques et en 1869 il a découvert la loi périodique. Pour vérifier s’il existe une dépendance entre les poids atomiques et les propriétés de tous les éléments chimiques, Mendéléev a marqué sur des cartons séparés le symbole chimique, le poid atomique et les principales propriétés de l’élément, puis il a disposé les cartons en rangées suivant l’ordre croissant de leur poids atomiques et a constaté, qu’après un nombre déterminé d’éléments chimiques, les propriétés commencent à se répéter. Cette régularité a permis à Mendéléev de découvrir l’une des lois naturelles les plus importantes – la loi de la périodicité des propriété des éléments chimiques, appelée loi périodique de D.I. Mendéléev. Cette loi a été formulée par le savant de la façon suivante: «Les propriétés des éléments sont en dépendance périodique de la grandeur de leur poids atomiques». La classification périodique de D.I. Mendéléev a permis de prédire l’existance d’éléments nouveaux, inconnus jusqu’alors. En étudiant les modifications des propriétés des éléments disposés systématiquement dans la classification périodique, Mendéléev a découvert que dans leurs rangs il existait des lacunes qui d’après lui devaient être comblées par des éléments appelés à remplir ces lacunes. La loi périodique a donné un puissant essor au développement des sciences (chimie, physique, géochimie, etc.) dans le monde entier.

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5. Répondez aux questions suivantes: 1. Pour quoi luttait D. I. Mendéléev? 2. Quand et où est-il né? 3. Qui était son père? 4. Où D.I. Mendéléev faisait-il ses études? 5. A quoi étaient consacrés les premiers travaux scientifiques de Mendéléev? 6. Où travaillait-il après avoir terminé ses études à l’institut? 7. Quelle loi a été découverte par Mendéléev en 1869? 8. Comment a-t-il disposé tous les éléments? 9. Quel est le rôle de la loi périodique pour le développement de la science? 6. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Tableau périodique

Dans son tableau périodique un grand chimiste russe D.I. Mendéléev a classé les éléments connus en 1869. Persuadé à la portée générale de la loi qu’il a formulée comme suit: «Les propriétés des corps simples, comme les formes et les propriétés des combinaisons, sont une fonction périodique de la grandeur du poids atomique», Mendéléev n’hésita pas à laisser vides certaines places de son tableau, déclarant que tôt ou tard on finirait bien par découvrir les éléments qui n’y étaient pas présents. Cette hypotèse se révéla fructueuse, car toutes les lacunes furent comblées depuis, grâce à la découverte d’éléments dont les propriétés étaient bien conformes aux prévisions. De plus, il comprit que certaines inversions s’imposaient, par exemple, le poids atomique de l’iode est inférieur à celui du tellure, mais il plaça l’iode, homologue du brome, après le tellure, homologue du séléniume. Dès cette époque la classification devenait un moyen de découvertes et un moyen de connaissance.

LEÇON QUATRE 1. Mots à retenir: acide (m) – кислота abondance (f) – изобилие combustion (f) – горение, сгорание combinaison (f) – химическое соединение, состав, смесь dissociation (f) – разложение, распад écorce (f) – поверхностный слой équilibre (m) – равновесие, баланс explosion (f) – взрыв interaction (f) – взаимодействие mélange (m) – смесь; перемешивание noyau (m) – ядро orifice (m) – отверстие paroi (f) – стена, перегородка point (m) d’ébullition – точка кипения point de solidification – точка затвердевания végétal (m) – растение brûler – гореть concorder – согласоваться, совпадать consommer – потреблять découvrir – открывать découvrir une loi dissocier – диссоциировать, разлагать se dissoudre – растворяться mélanger – смешивать, перемешивать obtenir – получать posséder – владеть, обладать invariable – неизменный, неизменяемый (syn. Inaltérable) soluble – растворимый transparent, -e – прозрачный

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2. Devinez le sens des mots et donnez leurs équivalents russes: naturel, l’eau naturelle, l’assimilation, la respiration, l’isotope, le proton, le neutron, en proportions, physique, l’état physique, les donnés, les halogènes, la pression normale, la position. 3. Donnez tous les mots de la même famille. Abondance, dissociation, équilibre, consommation, découverte, concordance, invariabilité. 4. Lisez et traduisez les phrases en faisant attention aux mots en italiques. 1. On remarque une abondance sans égale de l’oxygène dans la nature. 2. Il est un des élements les plus abondants du monde. 3. 50 % de la masse des roches de l’écorce terrestre est constitué d’oxygène mélangé aux autres éléments. 4. Les végétaux produisent de l’oxygène. 5. L’électrolyse produit les 2/5 de l’oxygène consommé dans le monde. 6. L’oxygène naturel possède une masse atomique relatif de 15, 9994. 7. L’oxygène est peu soluble dans l’eau, plus soluble dans l’alcool et dans l’argent fondu. 8. Les interactions entre l’oxygène et les éléments produisent des oxydes. 9. On a observé l’explosion de ce mélange. 10. La combustion d’un corps à l’oxygène est l’oxydation. 5. Groupez les mots et traduisez-les. l’écorce un noyau l’acide une interaction une dissociation un équilibre une explosion un orifice une paroi

atomique terrestre active énergitique chloridrique faible fort chimique violente grande 17

épaisse stable mince 6. Pour chaque verbe choisissez un complément possible, traduisez ces groupes de mots. consommer posséder découvrir obtenir

de l’énergie une grande quantité de l’oxygène les réactifs une loi naturelle un noveau corps

7. Lisez et traduisez le texte: Oxygène

Etat naturel. L’oxygène est présent dans la nature avec une abondance sans égale; il forme en combinaison 89 % de la masse des eaux naturelles, 50 % de la masse des roches de l’écorce terrestre; mélangé à l’azote, il forme 23 % de la masse de l’atmosphère. La présence de cet oxygène est généralement attribuée à l’action chlorophyllienne des végétaux qui, comme on le sait, produisent plus d’oxygène par assimilation chlorophyllienne qu’ils n’en consomment par respiration (чем поглoщают его во время дыхания). Le monde vivant, dans son immense majorité, ne vivrait pas sans oxygène. L’oxygène naturel est un mélange invariable de trois isotopes. Leur noyaux ont les nombres de masse 16, 17, et 18. L’oxygène a été découvert en 1774, successivement par Scheele et par Priestley, qui l’ont appelé air déphogistiqué parce qu’il ne pouvait brûler – tandis que l’azote découvert par le même Priestley était appelé air déphogistiqué. C’est Lavoisier qui a donné à l’oxygène son nom définitif (vers 1777); malheuresement, ce nom est une erreur car il signifie «producteur d’acides». Or il existe des acides sans oxygène Propriétés physiques de l’oxygène. L’oxygène est un gaz à la température ordinaire; il est bleu sous une grande épaisseur . 18

Les données de l’expérience sont les suivantes; point d’ébullition sous pression normale à – 182 ,8 оC; point de solidification sous pression normale à – 218,6 оC. Le liquide est bleu et possède une masse volumique voisine de celle de l’eau; il fut obtenu pour la première fois par Cailletet en 1877. Le solide est bleu et transparent comme de la glace. L’oxygène est soluble dans l’eau à raison de 35 cm3 par litre, dans les conditions normales. L’oxygène se dissout également dans l’argent fondu. Propriétés chimiques. Tous les éléments du tableau périodique sauf les gaz inertes, donnent les combinaisons avec l’oxygène, mais ces combinaisons ne se produisent pas directement avec les halogènes. Les métaux réputés inaltérables (неокисляемые) dans l’oxygène ou dans l’air: argent, or, platine, iridium sont cependant attaqués, mais à température convenable et sous pression; les oxydes formés sont dissociés sous la pression normale (sauf celui d’argent). Les interactions entre l’oxygène et les élément résultent de la position de l’oxygène dans le tableau périodique, qui concorde avec sa position dans la liste par électronégativité croissante. 8. Répondez aux questions suivantes. 1. En quelle quantité l’oxygène existe-t-il dans la nature? 2. A quoi est attrinuée la présence de l’oxygène dans l’atmosphère? 3. Est-ce que le monde vivant peut exister sqns oxygène? 4. De quoi est constitué l’oxygène naturel? 5. Quand et par qui l’oxygène a-t-il été découvert? 6. Qui lui a donné son nom? 7. Est-ce que l’oxygène est un gaz et de quelle couleur estil? 8. Quels sont le point d’ébullition et le point de solidification de ce gaz? 9. L’oxygène est-il soluble dans l’eau? 10. Est-ce que tous les éléments du tableau périodique donnent des combinaisons avec l’oxygène? 11. De quoi résultent les interactions entre l’oxygène et les autres éléments?

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9. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Divisez le texte en quelques parties et intitulez-les. Oxygène

Priestley découvrit l’oxygène en 1774 en décomposant par la chaleur l’oxyde rouge de mercure. Lavoisier étudia ce gaz, montra son rôle dans les combustions et la respiration et lui donna son nom. L’oxygène naturel est un gaz incolore, un peu plus lourd que l’air. La température critique critique de l’oxygène est – 120 degrès. Il est de tous les éléments, celui qui, après le fluor, a le caractère électronégatif le plus accusé (выраженный). Il s’unit aux éléments électro-positifs, hydrogène et métaux, sauf l’or et le platine. Les combustions dans l’oxigène sont des oxydations. Losqu’un corps brûle, on dit qu’il subit une combustion. La combustion d’un corps dans l’oxigène consiste en une combinaison de ce corps avec l’oxigène. En particulier, si le corps qui brûle est un corps simple, sa combustion produit un corps composé, appelé oxyde. On prépare industriellement l’oxygène par distillation fractionnée de l’air liquide ou par électrolyse de l’eau. Au laboratoire, on obtient de l’oxygène en faisant agir l’eau sur l’oxylithe ou en chauffant du chlorate de potassium en présence de bioxide de manganèse.

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LEÇON CINQ 1. Mots à retenir: affinité (f) – сходство, сродство décomposition (f) – распад, расщепление détente(f) – ослабление, вспышка, падение давления explosif (m) – взрывчатое вещество fermentation (f) – брожение, ферментация contenir – содержать se combiner – соединяться, комбинироваться démarrer – запускать, включать s’échapper – исчезать évaporiser – выпаривать se liquifier – разжижаться se rencontrer – встречаться se solidifier – твердеть, застывать, затвердевать incolore – бесцветный inodore – непахнущий 2. Devinez le sens des mots et donnez leurs équivalents russes: un corps gazeux, des molécules biatomiques, l’alcool, la pression, stable, ordinaire, la matière, gaz naturel, la réaction, la proportion, la source.

procédés de l’obtention de l’hydrogène sont différents. 4. Ce gaz naturel contient de l’hydrogène. 5. Cette substance est bien soluble dans l’eau et celle-là est insoluble. 6. On a évaporé cette solution et obtenu quelques cristaux incolores et transparents. 7. Ces gaz se liquéfient à des températures très basses. 8. Cette réaction dégage beaucoup de chaleur. 9. Le mélange de l’oxygène et de l’hydrogène s’explose. 5. Groupez les mots et traduisez-les: un corps un gaz une molécule une température un mélange une source une réaction

simple incolore inodore gazeux stable pétrolière ordinaire soluble tonnant explosive

6. Lisez et traduisez le texte. Comparez les propriétés de l’oxygène et de l’hydrogène. Hydrogène

1. Il y a eu une combinaison de deux ou plusieurs corps. 2. Notre pays possède beaucoup de sources d’énergie. 3. Les

L’hydrogène est un corps simple gazeux, formé de molécules biatomiques. C’est un gaz incolore et inodore, il est le plus léger de tous les gaz. Ce gaz est très peu soluble dans l’eau: 100 volumes du liquide ne dissolvent que 2,15 volumes d’hydrogène. Il est environ trois fois plus soluble dans l’alcool. A la température – 205 ºC et sous une pression de 200 atm., il se liquifie par détente brusque. L’hydrogène liquide, évaporisé sous une pression de 50 mm Hg se solidifie en donnant une masse incolore, transparente, fusible à – 258,9 ºC. La molécule biatomique d’hydrogène est très stable. L’affinité de l’hydrogène est particulièrement marquée vis-à-vis du fluor, de l’oxygène et du chlore. En l’absence de catalyseur, l’hydrogène ne se combine pas à l’oxygène à la température

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3. Donnez tous les mots de la même famille. Décomposition, détente, explosif, formation, pression, production, contenu, distillation. 4. Lisez et traduisez les phrases en faisant attention aux mots en italiques.

ordinaire. Ce n’est qu’aux environs 180 ºC que démarre la réaction; vers 550 ºC, elle devient explosive. L’explosif se produit le mieux quand l’hydrogène et l’oxygène sont présents en proportions stoechiométriques. Le mélange est dénommé mélange tonnant. L’hydrogène se rencontre à l’état libre. La source la plus importante d’hydrogène atmosphérique est la fermentation anaérobie de la cellulose et des matières albuminoides. Il est contenu dans «le gaz naturel» le mélange gazeux qui s’échappe de certains sources pétrolières. L’obtention d’hydrogène est basée sur la décomposition de substances riches en hydrogène. Les procédés le plus souvent mis en oeuvre (используемые) sont: 1) l’électrolyse, 2) le traitement chimique de composés hydrogénés, 3) la pyrolyse.

plus souvent on se sert du gaz fabriqué dans l’industrie. Cependant ce gaz industriel n’est pas pur. Il renferme quelques centièmes parties de gaz divers (azote, oxygène, oxyde de carbure etc.). Il est nécessare de le purifier. Mais pour certaines recherches il est nécessare de préparer le gaz très pur. On s’adresse alors à l’électrolyse de l’eau. Dans l’industrie l’hydrogène est obtenu par differents procédés. Les deux plus importants utilisent comme point de départ l’un le gaz à l’eau, l’autre les hydrocarbures paraffiniques (méthane du gaz naturel, méthane et propane des gaz de pétrole).

7. Répondez aux questions suivantes. 1. Est-ce que l’hydrogène a une couleur et une odeur? 2. Est-il soluble dans l’eau? 3. Comment se dissout-il dans l’eau? 4. A quelle température et pression se liquifie-t-il? 5. Comment est l’hydrogène solide? 6. La molécule d’hydrogène est-elle stable? 7. Vis-à-vis de quelles substances l’hydrogène a-t-il l’affinité la plus marquée? 8. Se combine-t-il à l’oxygène à la température ordinaire? 9. A quelle température la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène devient-elle explosive? 10. Sur quel phénomène chimique est basée l’obtention de l’hydrogène? 11. Quels sont les procédés le plus souvent employés pour l’obtention de l’hydrogène? 8. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Méthodes de préparation de l’hydrogène

Il existe un grand nombre de réactions permettant d’obtenir de l’hydrogène. Quelques-unes d’entre elles seulement sont utilisées comme méthodes pratiques de préparation de ce gaz. Dans les laboratoires on emploie encore parfois le procédé classique constituant à faire agir un acide sure un métal. Mais le 23

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LEÇON SIX 1. Mots à retenir: charge (f) – заряд particule (f) – частица quantité (f) – количество recherches (f) pl. – исследования moyen (m) – средство unité (f) – единица calculer – вычислять, считать considérer – рассматривать constituer – составлять, представлять собой édifier – строить émettre – излучать, испускать graviter – вращаться indiquer – указывать égal, е – равный, одинаковый indivisible – неделимый 2. Devinez le sens des mots et donnez leur équivalents russes. Actuellement, complexe, la conception, se former, le physicien, l’électricité, électroneutre, indiquer, la théorie, le système, le numéro d’ordre. 3. Traduisez. 1. Voici les plus petites particules. 2. On a fait des recherches sur la construction du noyau. 3. Voici les dimentions de cet objet. 4. Comment est chargé le noyau? 5. Voilà le numéro d’ordre de cet élément. 6. Le noyau est constitué de quelques partucules. 7. Il a calculé cet énergie. 8. Indiquez-moi le chemin. 4. Dites en français.

ные вычислили размеры атома. 5. Порядковый номер водорода – один. 6. Заряд электрона равен единице. 7. Строение ядра очень сложное. 8. Укажите ему статью по этому вопросу. 5. Lisez et traduisez le texte: Structure des atomes

Jusqu’au commencement du 20-ème siècle, les savants considéraient les atomes comme des particules indivisibles. Actuellement cependant on sait que les atomes ne sont pas les plus petites particules constitutive des corps, mais qu’au contraire ce sont des constructions complexes édifiées de particules plus petites encore. Cette conception s’est formée pour la première fois au temps des recherches sur les corps radioactifs et plus tard avec les recherches sur les corps non radioactifs. Le physicien anglais Rutherford a été le premier à établir que, par sa construction, l’atome ressemble beaucoup au sistème solaire. Il est constitué d’un noyau positivement chargé, autour duquel gravitent des électrons négativement chargés. Les savants ont trouvé des moyens pour calculer la quantité d’électricité dont sont chargés l’électron et le noyau. Tout électron porte une charge d’ électricité négative et tout noyau autant de charges positives que le nombre du numéro d’ordre de l’élément. Puisque l’atome est électroneutre, le nombre des électrons qui tournent autour du noyau doit être égal aux charges positives positives du noyau même. De plus, la masse de chaque électron n’est que de 1/1840 de la masse de l’atome de l’hydrogène. Cela indique que presque toute la masse de l’atome est consentrée dans son noyau. D’après la théorie contemporaine de la structure des noyaux atomiques émise pour la première fois par le physicien russe Ivanenko (1932) les noyaux des atomes sont constitués de deux sortes de particules: des protons et des neutrons. Les protons ont une masse égale à une unité et portent une charge d’électricité positive, alors que les neutrons possèdent également une masse égale à une unité, mais ils sont électroneutres.

1. Атом состоит из нескольких частиц. 2. Ядро заряжено положительно. 3. Электроны вращаются вокруг ядра. 4. Уче25

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6. Répondez aux questions suivantes. 1. Comment les savants considéraient-ils les atomes jusqu’au commencement du siècle précédent. 2. Est-ce qu’on peut dire que les atomes sont les plus petites particulesconstitutives des corps. 3. A quoi ressemble l’atome par sa construction selon le physicien anglais Rutherford? 4. De quoi l’atome est-il constitué? 5. Comment est chargé le noyau? 6. Comment sont chargés les électrons? 7. Combien de charges porte un électron? 8. Combien de charges porte un noyau? 9. Qui a émis pour la première fois la théorie de la structure des noyaux atomiques? 10. De quoi sont constitués les noyaux des atomes d’après cette théorie? 11. Comment sont chargés les protons? 12. Est-ce que les neutrons portent une charge électrique? 7. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Constitution des molécules

Les molécules sont formés des atomes qui sont les plus petites quantités d’un élément qui peuvent exister à l’état combiné. Tous les atomes d’un même élément sont identiques. Cette identité réside dans le nombre et la répartition des électrons planétaires, mais les noyaux peuvent être differents. Les atomes de deux élements distincts sont differents. Les molécules sont donc des groupements d’atomes. Pour en présiser la concentraion, il faut indiquer la nature des atomes et leurs positions respectives. On distingue deux cas: les composés et les corps simples. Dans un composé, les differents éléments constituants sont représentés par les atomes correspondants. Par exemple, la molécule de vapeur d’eau est formée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. La molécule de gaz carbonique renferme un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène. Dans un corps simple, la molécule est constituée par un ou plusieurs atomes identiques. Ainsi la molécule d’argon est formée d’un atome d’argon, l’argon est est monoatomique, la molécule d’oxygène contient deux atomes d’oxygène, l’oxygène est biatomique, la molécule de vapeur de phosphore contient quatre atomes, le phosphore est tétra-atomique. 27

LEÇON SEPT 1. Mots à retenir: condition(f) – условие conversion(f) – превращение espace (m) – пространство flux (m) – поток intervention (f) – вмешательство provenance(f) – происхождение, источник vitesse (f) – скорость admettre – допускать, предполагать agir – действовать dévier – отклонять в сторону, смещать se disperser – рассыпаться impressionner – проявлять, оставлять след luire – светить, светиться extérieur, -e – внешний intérieur, -e – внутренний ultérieur, -e – дальнейший 2. Donnez tous les mots de la même famille. Provenance, conversion, impression, independence, deviation, dégagement, emission, chargement, dispersion. 3. Traduisez. 1. Ces savants ont expliqué la provenance des particules alpha et bêta. 2. Les savants ont admis aue la conversion des éléments l’un dans l’autre était possible. 3. Les rayons X se dispersent en ligne droite. 4. L’uranium émet les rayons invisibles. 5. Ces rayons impresionnent la plaque photographique. 6. On sait que sur la Terre arrive de tos côtés de l’espace un flux de rayons cosmiques, constitués par des protons animés d’une grande énergie. 7. Les variations de la température agissent sur la vitesse de la réaction chimique. 28

4. Dites en français: 1. Это соединение испускает невидимые лучи. 2. Здесь нет никакого внешнего вмешательства. 3. Лучи оставляют след на пластинке. 4. Лучи отклоняются к отрицательному полюсу. 5. Они светятся на пластинке, покрытой ZnS. 6. Это поток положительно заряженных частиц. 7 Дальнейшие исследования дали интересные результаты. 8. Температура, давление, катализаторы влияют (действуют) на скорость химических реакций. 5. Lisez et traduisez le texte. Désintégration radioactive

En 1896, le savant français Henri Becquerel a découvert que les composés de l’uraniom émettent des rayons invisibles sans aucune intervention extérieure et indépendamment des conditions. Ces rayons passent à travers du papier noir et impresionnent la plaque photographique. Ils luisent sur un écran recouvert de ZnS et possèdent encore toute une série d’intéressantes propriétés physiques et chimiques. La propriété de certains corps d’émettre de même des rayons invisibles sans aucune intervention extérieure, a été appelée radioactivité. Marie Curie a découvert aussi des propriétés analogues dans le thorium et ses combinaisons. Le fait que le radium et ses composés émettent des rayons identiques, montre que la radioactivité est une propriété des atomes mêmes. Les recherches sur les rayons du radium faites au début du 20-ème montrent que ces rayons se dispersent en ligne droite et qu’ils ne sont pas homogènes. Ils sont de trois sortes: les uns sont faiblement déviés vers le pôle positif – rayons alpha, les seconds plus fortment, mais vers le pôle positif – rayon bêta et les troisièmes ne le sont pas du tout (не отклоняются совсем) – rayon gamma. Les rayons alpha ne sont qu’un flux de particules positivement chargées. Toute particule alpha est quatre fois plus lourde que l’atome de l’hydrogène, c’est-à-dire son poids est égal

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à celui de l’atome de l’hélium, Les rayons bêta ne sont que des électrons. Rutherford et Soddy, voulant expliquer la provenance des particules alpha et bêta ont admis que la radioactivité est due à l’auto-désintégration des atomes des corps radioactifs. Les recherches de Marie Curie et d’autres savants ont établi que dans l’espace autour de radium on trouve toujours les éléments – hélium et radon qui sont des gaz. La différence entre la désintégration chimique ordinaire et la désintégration radioactive consiste dans le fait suivant: Lors de la désintégration radioactive il y a dégagement d’une quantité de chaleur incomparablement plus grande que celle qui accompagne les réactions chimiques ordinaires. Alors que les variations de la température, de la pression, des catalyseurs, etc. peuvent agir sur la vitesse des réactions chimiques, rien ne peut agir sur la désintégratio radioactive. Pour caractériser la désintégration radioactive, on a adopté la notion dite période de la semi-désintégration, c’est le temps au cours duquel une quantité donnée d’un élément radioactif se désintègre à moitié. 6. Répondez aux questions suivantes. 1. Quand Henri Becquerel a-t-il découvert les rayons invisibles émis par les composés de l’uraniom? 2. Comment agissent les rayons sur une plaque photographique et sur un écran récouvert de ZnS? 3. Qu’est-ce que c’est que la radioactivité? 4. Que montrent les recherches sur les rayons du radium faites au début du 20-ème? 5. Quelle est la direction de différents flux de rayons? 6. Comment est expliqué la radiactivité par Rutherford et Soddy? 7. Quels autres éléments se trouvent toujours autour de radium? 8. Quelle est la différence entre la désintégration chimique ordinaire et la désintégration radioactive? 9. Quelle notion a été adoptée pour caracteriser la désintégration radioactive? 10. Qu’est qu’une période de la semi- désintégration? 7. Lisez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Discutez le problème de la radiation. 30

LEÇON HUIT

Les radiations et la vie

Des milliards d’années devaient s’écouler avant que la vie n’apparût sur notre planète. Dans ce processus les radiations ont joué un rôle capital. Leur intensité à la surface de la Terre était alors relativement élevée. Les radiations nucléaires ont été le facteur qui a contribué à entraîner les hydrocarbures inertes, sur le plan chimique, dans les premières réactions chimiques radioactives. Sous leur action, la vapeur d’eau a libéré de l’oxygène, lequel est entré ensuite dans la composition de substances organiques toujours plus complexes. De nos jour, on a expérimentalement démontré que par de telles réactions chimiques radioactives, partant d’hydrocarbures simple, d’ammoniaque, de composés de cyanure et d’eau, on peut obtenir artificiellement des acides aminés, nucléotides et autres substances organiques plus complexes.

1. Mots à retenir: abaissement (m) – опускание, понижение addition (f) – добавление augmentation (f) – увеличение, усиление congélation (f) – замерзание, застывание excès (m) – остаток saturation (f) – насыщение solution (f) – раствор solvant (m) – растворитель additionner (syn. ajouter) – добавлять changer – менять (-ся), изменять dépasser – превышать, обгонять détruire – разрушать diluer растворять, разжижать dissoudre – растворять distinguer – различать resulter – следовать, происходить saturer – насыщать saturé, -e – насыщенный soluble – растворимый 2. Donnez tous les mots de la même famille: la solution, la dissolution, l’addition, l’abaissement, la déstruction, le changement, la saturation. 3. Traduisez. 1. De la combinaison de ces deux substances il résulte une troisième. 2. Au laboratoire on obtient de l’hydrogène en faisant agir de l’acide chlorhydrique en solution aqueuse diluée sur le zinc. Le dégagement de l’hydrogène est quantitatif. 3. Pur liquéfier le chlore, il faut le refroidir au-dessous de son point d’ébullition. 4. On distingue deux variétés de soufre cristallisé. 5. L’ad-

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dition de l’eau ionise les molécules de l’acide sulfurique. 6. Un litre d’eau à la température ordinaire peut dissoudre environ un litre de gaz carbonique. 7. La dissolution de l’acide sulfurique dans l’eau est exothermique, car on observe ici une augmentation sensible de température. 8. L’abaissement de température fait cesser la réaction.

eau limpide peut ne pas être potable (si elle contient des substances dissoutes toxiques ou en quantité excessive, ou encore des micro-organismes dangereux). 7. Lisez et traduisez le texte. Solutions

4. Ajoutez un complément à chaque verbe donné:

Les substantifs «solution» et «dissolution» correspondent au verbe «se dissoudre»; «solution» correspond aussi au verbe «résoudre» (solution d'un problème). Le langage courant confond systématiquement «dissoudre» et «fondre»: on dit couramment que le sel et le sucre fondent dans l'eau, alors qu'ils se dissolvent. (La fusion est le changement d'état solide / liquide). La conservation de la matière lors d'une dissolution n'est pas perçue par les élèves, qui pensent que le sel et le sucre «disparaissent» lorsqu'on les dissout dans l'eau. Les élèves confondent en général eau limpide, pure, transparente, potable, propre. Une eau parfaitement limpide peut contenir des substances dissoutes, alors que les élèves la considèrent comme «pure». Ainsi, l'eau minérale et l'eau du robinet contiennent des substances dissoutes (substances citées sur l'étiquette de la bouteille pour l'eau minérale, calcaire, entre autres, pour l'eau du robinet). Une

Dans la nature il y a peu de substances qui existent à l’état pur; on les trouve la plupart du temps à l’état de mélanges. L’eau de nos rivières est un mélange d’eau pur, de gaz, de liquides et de solides. L’eau de mer contient en paeticulier une bonne proportion de chlorure de sodium. D’une façon générale, si on ajoute une substance à une autre et qu’il en résulte un mélange homogène, ce mellange s’appelle une solution. Ainsi l’addition de sucre à l’eau donne un mélange homogène puisqu’on ne peut distinguer le sure de l’eau. En outre, aucune de ces deux substances n’a perdu ses propriétés chimiques. Donc une solution est un mélange homogène de deux ou plusieurs substances. Dans une solution, la substance un plus grande quantié moléculaire se nomme le solvant. Les substances additionnées au solvant prennent le nom de soluté. Le soluté et le solvant peuvent appartenir à n’importe quel état physique: solide, liquide ou gazeux. Une substance est soluble dans un solvant lorsqu’elle peut former un mélange homogène avec ce solvant; sinon on la qualifie insoluble. Ainsi le chlorure de sodium est soluble dans l’eau, mais insoluble dans l’ether. La solubilité d’une substance est donc la propriété que possède un soluté de pouvoir former un mélange homogène avec un solvant. La concentration du soluté dans la solution est aussi appelé la solubilité du soluté. La dissolution d’une substance est le phénomène par lequel un soluté forme un mélange homogène avec un solvant. La dissolution d’une substance se fait ordinairement avec dégagement ou absorption de chaleur. La dissolution est exothermique, si elle se fait avec dégagement de chaleur; elle est endothermique, si elle se fait avec absorption de chaleur. Ainsi la dissolution de l’acide sulfurique dans l’eau permet d’observer une augmentation sensible de température; par contre, dans le cas du

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Modèle: additionner – additionner un corps Distinguer, perdre, dissoudre, augmenter, abaisser, dégager, saturer 5. Ajoutez un déterminatif: Modèle: l’addition – l’addition rapide La solution, la solubilité, la dissolution, le dégagement, une augmentation, un abaissement, l’excès. 6. Lisez l’extrait du texte et dites en quoi consistent les difficultés chez les élèves français:

chlorure d’ammonium, on note un abaissement de température. Ces phénomènes sont dus tantôt à des associations, tantôt à des réactions physiques entre les molécules du solvant et du soluté. Dans une solution, les propriétés chimiques du soluté et du solvant restent inchangées. Cependant certains propriétés phyiques du solvant sont modifiées. L’addition d’un soluté aux solvants a pour effet d’abaisser leur point de congélation et d’élever leur point d’ébullition. 8. Répondez aux questions suivantes.

des composants joue un rôle clairement différent des autres. Ainsi, pour l'eau salée, l'eau est appelée «solvant», le sel «soluté», et l'on parle de solution de sel dans l'eau. Il en est de même pour le sucre et l'eau. Il est clair que les termes «homogène, hétérogène, solvant, soluté», et la distinction d'usage que les ouvrages scientifiques font entre mélange et solution n'ont à faire l'objet d'aucune étude systématique à l'école primaire. Le maître pourra, lorsqu'il lui semble que cela n'alourdit pas l'expression, employer lui-même les expressions convenables, mais sans en faire l'objet d'un apprentissage.

1. Est-ce que les substances existent à l’état pur dans la nature? 2. L’eau de nos rivières et des mers est pure? 3. Qu’est-ce que la solution? 4. Donnez un exemple de solution. 5. Est-ce que les substances dissoutes perdent leurs propriétés chimiques? 6. Qu’est-ce qu’une solubilité? 7. Qu’est-ce qu’une dissolution? 8. Qu’est-ce qu’une dissolution exothermique st endothermique? 9. A quoi sont dus ces phénomènes? 10. Les propriétés physiques du solvant sont-elles modifiées par l’addition d’un soluté? 9. Lisez et intitulez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. La masse d'une substance qui peut être dissoute dans un volume déterminé d'eau est limitée: à une température donnée, lorsque la solution est saturée, si l'on cherche à dissoudre encore plus de substance, elle ne se dissout plus. La vie courante offre de nombreux exemples de mélanges: solide / gaz (fumée: mélange d'un gaz et de particules solides), mélanges gazeux (tel que l'air), liquide / gaz (mousse, aérosol, brouillard), émulsions (telle que l'émulsion huile / vinaigre)... La distinction entre mélange / solution n'est pas une distinction scientifique fondamentale, mais une simple distinction d'usage. Lorsqu'on parle d'un ensemble hétérogène (eau boueuse, fumée) on emploie toujours le terme mélange. Dans le cas d'un ensemble homogène solide, liquide ou gazeux, on parle aussi de mélange (mélange eau/alcool, mélange gazeux tel que l'air). Mais, dans ce deuxième cas seulement, et pour les ensembles liquides ou solides seulement, on peut employer le terme solution lorsque l'un 35

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LEÇON NEUF 1. Mots à retenir: allumette (f) – спичка borne (f) – край, грань bulle (f) – пузырь courant (m) – ток éprouvette (f) – пробирка invention (f) – изобретение pile (f) électrique – электрическая батарея tube (m) – труба boucher – затыкать, закупоривать effectuer – осуществлять enflammer – воспламенять introduire – вводить, вставлять recueillir – собирать renfermer – заключать, содержать в себе reproduire – воспроизводить verser – лить, наливать conduc|teur, trice – проводящий comburant – поддерживающий горение combustible – горючий illustre – знаменитый, выдающийся

graduée est necessaire pour notre travail. 5. De nombreuses bulles de gaz se dégagent; on les recueille dans une éprouvette. 6. L’oxygène est un gaz comburant, l’hydrogène est un gaz combustible. 7. Dans ce laboratoire on a effectué une expérience très intéressante. 8. Ampère a considérablement développé les célébres expériences du savant danois Oersted, celui qui a découvert en 1819 l’action d’un courant électrique sur l’aiguille aimantée, c’est-à-dire l’électromagnétisme. 4. Dites en français: воспроизводить опыты, осуществлять опыты, изобретение электрической батареи, налить воду в пробирку, выделить газ, собрать газ, ввести спичку в трубку, зажечь спичку, осуществить синтез, произвести анализ удобрений, сделать воду проводящей. 5. Ajoutez un complément à chaque verbe donné: boucher, effectuer, enflammer, renfermer, reproduire, verser.

introduire,

recueillir,

6. Ajoutez un déterminatif: la borne, le courant, l’éprouvette, l’invention, la pile, le tube 7. Lisez et traduisez le texte.

2. Trouver les équivalents russes des mots suivants:

Analyse

l’analyse, le physicien, l’appareil, le platine, le pôle, l’accumulateur, le gaz, la proportion, la molécule, l’élément, le facteur, le problème, la synthèse; réaliser, constater, contrôler.

1. La pile électrique fut inventée par l’illustre physicien italien Alexandre Volta en 1794. 2. Pour reproduire cette expérience, il faut disposer des appareils les plus modernes. 3. Il a disposé son appareil sur la table d’expérience. 4. Une éprouvette

Que faut-il entendre par analyse? Reproduisons l’expérience réalisée par les Anglais Carlisle et Nicholson en 1800, c’est-à-dire peu après l’invention de la pile électrique par l’illustre physicien italien Alexandre Volta. A cet effet, disposons sur notre table d’expérience cet appareil que les physiciens appellent voltamètre et qui se compose d’un vase en verre dont le fond laisse passer deux fils de platine reliés à deux bornes en cuivre. A l’aide de deux fils conducteurs, mettons ces deux bornes en communication avec les deux pôles d’un accumulateur. Dans ce voltamètre, versons de l’eau légèrement acidulée (acide sulfurique), afin de la

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3. Lisez les phrases suivantes et traduisez:

rendre conductrice, c’est-à-dire capable de laisser passer le courant électrique. Disposons, enfin, au-dessus de chaque fil de platine, une éprouvette graduée remplie d’eau. Nous constatons que: a. de nombreuses bulles de gaz se dégagent dans chaque éprouvette; b. le volume de gaz recueilli au pôle négatif est double de celui recuilli au pôle positif. Bouchons avec le pouce l’éprouvette placée au pôle positif, retournons-la et introduisons immédiatement dans le tube une allumette présentant quelques points en ignition; elle se rallume vivement et brûle avec éclat – ce gaz comburant est de l’oxygène. Opérons de même avec l’éprouvette placée au pôle négatif, mais en approchant cette fois une allumette enflammée, nous constatons que le gaz contenu dans l’éprouvette s’enflamme et brûle avec une flamme pâle: ce gaz combustible est de l’hydrogène. Ainsi, ce que nous savons déjà, l’eau est composée d’oxygène et d’hydrogène dans la proportion d’un volume du premier pour deux volume du second. En décomposant la molécule d’eau pour connaître la nature et la proportion des éléments qu’elle renferme, nous avons effectué une analyse. Cette dernière est à la fois qualitative, puisque nous avons fixé la qualité, la nature, l’identité des deux éléments, et quantitative, puisque nous avons, en outre, établi les proportions exactes, en volume, de ces deux éléments.

9. Lisez et intitulez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Le progrès rapide de la chimie organique es dû à l’apparition, dès 1850, de métodes générales de syntèse qui permettent de confirmer les formules des molécules. Ces méthodes de synthèse permettent aussi de montrer que les corps organiques sont de même essence que les corps minéraux et qu’ils doivent, par suite, obéir aux même lois. On peut citer, dans ce sens, les synthèses de Berthelot (acide formique, alcools, éthylène, acétylène), celles de Ramay (pyridine), de Meyer (thiophène). Parmi ces méthodes générales de synthèse il faut citer: – les réactions d’addition, dont le type est l’obtention de la liqueur des Hollandais et qui ont permis d’obtenir les amines; – la méthode de Wurz qui consiste à traiter, par le sodium, un mélange de composés iodés; ce sont des réactions d’oxydation ou de réduction; – la méthode de Friedel et Crafts, qui consiste à faire agir, en présence de chlorure d’aluminium, un dérivé halogéné sur un carbure aromatique. Ces divers procédés permettent la syntèse d’un nombre considérable de corps.

8. Répondez aux questions suivantes. 1. Quelle expérience faut-il reproduire pour comprendre ce qu’est une analyse? 2. Quel appareil est nécessaire pour cette réaction? 3. En quoi sont les les fils et les bornes du voltamètre? 4. Pourquoi faut-il mettre les deux bornes du voltamètre en communication avec les deux pôles d’un accumulateur? 5. Que constatons-nous si nous disposons au-dessus de chaque fil de platine une éprouvette graduée remplie d’eau? 6. Quel est le volume des gaz recueillis aux pôles positifs et négatif? 7. Quelle analyse est effectuée dans cette expérience? 8. Qu’est-ce qu’une analyse qualitative et quantitative? 39

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LEÇON DIX 1. Mots à retenir:

chaîne de montagnes. 8. Les molécules s’unissent d’une façon spéciale. 9. Le domaine de la chimie est très large. 3. Compléter les propositions:

aliment (m) – продукт питания, pl. продовольствие appareillage (m) – аппаратура сhaîne (f) – цепь, цепочка, ряд composé (m) – состав, соединение, смесь contribution (f) – вклад apporter sa contribution à – внести свой вклад во что-либо dépense (f) – расход destruction (f) – разрушение, уничтожение domaine (m) – область, сфера habit (m) – одежда nécessité (f) – необходимость, неизбежность remaniement (m) – переработка appartenir – принадлежать concerner – касаться, иметь отношение к emmagasiner – собирать, накоплять faire face à – противостоять, выдержать s’unir – объединяться, соединяться préciser – уточнять, устанавливать compliqué, -е – сложный, запутанный (syn. complexe, composé) contemporain, -е – современный exceptionnel, -le – исключительный ininterrompu, -е – беспрерывный vital, -е – жизненный, существенный

composer, se composer, le composé, la composition, composé, décomposer, la décomposition 1. L’eau pure est un corps … . 2. L’électrolyse … l’eau. 3. Analyser un corps pur composé c’est rechercher tous les corps simples qui entre dans la … de ce … . 4. L’eau … d’hydrogène et d’oxygène. 5. Analyse est la … chimique. 4. Traduisez. 1. Растения являются главным источником кислорода. 2. Наша одежда и продукты питания содержат органические соединения. 3. После синтеза двух или нескольких веществ появляются новые. 4. Нам кажется интересным изучать проблему синтеза. 5. Жизнь – это непрерывный расход энергии. 6. Только растения могут создавать молекулы протеина, которые хранятся в листьях. 5. Formez les noms des verbes suivants à l’aide du suffixe –tion, traduisez-les: Example: alimenter – une alimentation Construire, utiliser, fabriquer, créer, réagir, protéger, apparaître, disposer, former, transformer 6. Lisez et traduisez le texte.

2. Traduisez.

La chimie et la vie

1. La contribution des savants russes au développement de la science mondiale est énorme. 2. Nos aliments, nos habits, les plantes et les animaux sont formés des composés organiques. 3. Ce qui concerne ce problème, il est déjà resolu. 4. Cette question est très compliquée pour moi. 5. Les phénomènes compliqués ont lieu pendant les réactions chimiques. 6. C’est un cas exceptionnel pour faire face à ces menaces. 7. Au loin il a vu

La chimie est à la base de la vie: tous les phénomènes vitaux que nous avons pu étudier scientifiquement nous apparaissent comme les transformations d’énergie chimique. Le caractère universel de la vie, decouvert par Lavoisier et précisé par Marcelin Berthelot, est la nécessité absolue d’une destruction du matériel chimique des organismes par l’oxygène. La

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formation de ce matériel est, en quelque sorte, un profond remaniement de substances chimiques de la terre et de l’atmosphère, avec l’apport de l’énergie solaire et le concours de l’appareillage chlorophyllien du monde végétal. La chimie est la base de la mort, processus de décomposition des molécules organiques et de retour de leurs éléments à l’état minéral, qui peuvent ensuite rentrer dans le cycle de la vie. La vie est une dépense ininterrompue d’énergie sous forme d’aliments. Pour faire face à cette dépense, les organismes vivants emmagasinent de l’énergie sous forme d’aliments. Ces aliments appartiennent aux corps organiques, c’est-à-dire contenant du carbone. La vie de tout organisme qu’il soit animal ou végétal, est une série continue de réactions chimiques. Les phénomènes vitaux compliqués sont de longues chaînes de réactions de fermention coordonnées. La chimie biologique est la science dont le domaine s’étend à tout ce qui concerne le mécanisme même de la vie des tissus et des organes. Aujourd’hui la chimie fabrique, par voie de synthèse, non seulement les sucres, les alcools, les alcoloïdes, mais encore les vitamines et les hormones elles-mêmes, qui sont les agents spécifiques du fonctionnement vital. Toute une chimie de la vie est ainsi créée. L’exceptionnelle contribution apportée par la physicochimie au developpement de la biologie est reconnue par les biologistes contemporains les plus éminents. Les composés organiques forment la plus grande partie de nos aliments, de nos habits, des plantes et des animaux et, à vrai dire, une grande partie de nous même. Les composés organiques sont des composés de carbone. Le carbone forme des molécules qui peuvent être très grandes, car elles s’unissent d’une façon spéciale.

chimie de la vie? 6. Est-ce que la physicochimie contribue au developpement de la biologie? 7. Les composés organiques que forment-ils? 8. Qu’est-ce que c’est que les composés organiques? 9. Pourquoi le carbone peut-il former de grandes molécules? 8. Lisez et intitulez le texte. Tirez les idées principales de ce texte et rendez-les. Traduisez le texte à l’aide d’un dictionnaire.

1. Qu’est-ce que c’est que la vie et la mort? 2. Qu’est-ce que c’est que la chimie biologique? 3. Que fabrique la chimie par la voie de synthèse? 4. Quel rôle jouent les vitamines et les hormones dans le foncitionnement vital? 5. Est-ce qu’il y a une

La chimie a eu – et a toujours – une influence considérable sur la vie de l'humanité. Dans l'Antiquité, des «procédés chimiques» ont servi à isoler des produits naturels d'usage courant; au XIXe siècle, de nombreux modes de transformation ont été mis au point pour synthétiser de nouvelles substances se substituant aux composés naturels. Les composés synthétisés étant de plus en plus complexes, on a mis au point des produits révolutionnaires aux applications nouvelles. C'est ainsi que le XXe siècle a vu se développer des matériaux de haute technologie, comme les matières plastiques, dont la plupart supplantent progressivement les matériaux traditionnels, tels que le bois ou les métaux. L'essor de la chimie organique a permis de synthétiser nombre de médicaments efficaces grâce auxquels de nombreuses maladies ont été enrayées. En outre, les différentes disciplines scientifiques, qui avaient jusque-là connu des évolutions séparées, ont commencé à entretenir d'étroites relations les unes avec les autres. Ainsi, la chimie est très liée aux autres domaines scientifiques et à l'industrie en général. Ces dernières années, les progrès scientifiques ont été spectaculaires. Cependant, ils ont aussi conduit à des situations délicates pour la santé de l'Homme. Les dangers les plus évidents sont imputables aux retombées radioactives, avec leur potentiel de risque de cancer pour les individus exposés et les mutations génétiques possibles chez leurs enfants. On a également réalisé que l'accumulation, dans les cellules des êtres vivants, de pesticides autrefois supposés inoffensifs ou de sous-produits de procédés de fabrication ont souvent des effets nuisibles. Ces découvertes, loin d'être des évidences au début, ont conduit au développement de nouveaux domaines d'étude: la chimie de l'environnement et l'écologie en général.

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7. Répondez aux questions suivantes.

TEXTES SUPPLEMENTAIRES Chimie, science qui étudie la matière et ses transformations

La chimie est divisée en trois branches principales: la chimie générale ou chimie physique, la chimie descriptive et la chimie analytique. Chaque branche présente un aspect théorique et un aspect expérimental, et peut être étudiée du point de vue fondamental, ou appliquée en chimie industrielle. La chimie générale étudie les composés et phénomènes chimiques indépendamment de la nature de ces composés. Elle cherche les principes généraux qui régissent les propriétés et les phénomènes. Elle comporte deux grandes parties: la chimie quantique qui traite de la structure et des propriétés microscopiques des objets chimiques (atomes et molécules), et qui regroupe l’atomistique, la chimie moléculaire, la chimie nucléaire ou radiochimie et la photochimie; l’autre grand domaine traité par la chimie générale est l’étude de la réaction chimique, qui fait appel d’une part, à la thermochimie pour déterminer les équilibres chimiques, et d’autre part à la cinétique chimique pour décrire les mécanismes et les vitesses des réactions. La chimie descriptive a pour but de décrire la totalité des composés chimiques existants et les réactions auxquelles ils peuvent conduire. Elle présente deux volets: la chimie organique qui étudie les composés du carbone, et la chimie inorganique (ou chimie minérale) qui s’intéresse à tous les autres composés. Notons qu’un petit nombre de composés du carbone sont étudiés par la chimie minérale (les oxydes de carbone, les cyanures…). La chimie analytique résout trois problèmes courants des chimistes: la détection des espèces présentes dans un mélange; la séparation ou purification des composés; et la détermination de la structure des composés, une fois isolés. Historique Les premiers procédés «chimiques» sont inventés par les artisans de Mésopotamie, d'Égypte et de Chine. Ceux-ci travaillent les métaux, comme l'or ou le cuivre, à l'état natif; ils savent fondre quelques minerais métalliques (essentiellement des oxydes 45

et des sulfures) en les chauffant au feu de bois afin d'en extraire les métaux. C’est également à cette époque qu’apparaissent les premières techniques du verre. Les quatre éléments naturels Vers 600 av. J.-C., le philosophe grec Thalès suppose que l'eau est le principe de toute chose. Son élève Anaximandre formule une théorie selon laquelle les choses proviendraient de l'infini et retourneraient vers ce dernier sous l'effet de la corruption. De son côté, Anaximène considère l'air comme l'élément fondamental. Pour expliquer comment se constituent les solides à partir de l'air, le philosophe introduit les notions de condensation et de raréfaction. Ainsi l'air, invisible en soi, se condenserait sous l'effet de basses températures et produirait ainsi l'eau, la terre et la matière solide en général; en se raréfiant sous l'effet de la chaleur, il donnerait naissance au feu. Selon Empédocle, philosophe grec du Ve siècle av. J.-C., le monde serait constitué de quatre éléments: la terre, l'eau, l'air et le feu. Mus par la force de l'amour, ils s’uniraient et se sépareraient sous l'impulsion de la haine. Par ailleurs, Anaxagore est convaincu que la matière est constituée d'un nombre infini d'éléments indivisibles, dont le mélange, réalisé par l'opération de l'intelligence éternelle, conduirait aux choses. La théorie atomiste Dans la littérature, Leucippe est généralement cité comme le fondateur de la théorie atomiste. Selon celle-ci, la matière résulterait d'une composition particulière des atomes (du grec atomos, «indivisible»), particules minuscules, identiques et indivisibles. Son élève Démocrite interprète cette théorie en affirmant que les choses, complexes d'atomes, se différencient par leurs qualités premières, objectives (étendue, densité, inertie, dureté) et secondes, subjectives (les choses «émettraient» des simulacres qui, en atteignant l'observateur, donneraient lieu à leur perception). Cette théorie atomiste préfigure les principes modernes de la conservation de l'énergie et de l'irréductibilité de la matière.

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D'après d'autres philosophes, en particulier Aristote, les éléments formeraient une masse continue, ce qui exclut l'existence du vide. En revanche, pour Épicure, la matière serait constituée de corps – agrégats d'atomes – et de vides en quantité illimitée. Les atomes, divisibles mathématiquement mais pas physiquement, seraient caractérisés par leur masse, leur taille et leur forme. Par la suite, la théorie atomiste est délaissée par les Grecs, sans être toutefois totalement oubliée. Rétablie pendant la Renaissance, elle constitue la base de la théorie atomique moderne. Aristote devient le plus influent des philosophes grecs et ses concepts domineront la philosophie naturaliste pendant presque deux millénaires après sa mort, en 322 av. J.-C. Selon lui, on trouverait quatre qualités dans la nature: la chaleur, le froid, l'humidité et la sécheresse. Les quatre éléments (terre, eau, air et feu, auxquels il ajoute un cinquième élément, plus volatil que le feu, l'éther, appelé également cinquième essence) auraient chacun deux de ces qualités. Par exemple, le feu serait chaud et sec, l'eau froide et humide, l'air chaud et humide, et la terre froide et sèche. Ces éléments et leurs propriétés se combineraient dans différentes proportions pour former les constituants de la Terre. Comme on peut modifier l'importance de chaque propriété dans un élément, ces derniers devraient pouvoir être transformés l'un en l'autre. Ainsi, le plomb pourrait être transmuté en or. Alchimie. La transmutation des métaux En Égypte, la théorie d'Aristote est admise par les artisans, en particulier à Alexandrie, qui devient, après 300 av. J.-C., le centre intellectuel du monde antique. Selon les artisans, les métaux terrestres tendraient à devenir de plus en plus parfaits et à être ainsi progressivement transformés en or; en outre, ils pensent pouvoir effectuer plus rapidement cette opération dans leurs propres ateliers et transmuter ainsi les métaux courants en or, métal inaltérable par l'air, l'eau ou les acides. Cette idée apparaît en l'an 100 apr. J.-C. et domine la pensée philosophique. Un grand nombre de traités sont publiés sur l'art de la transmutation, ou alchimie. Bien que personne n’ait réussi à fabriquer de l'or, la recherche du perfectionnement des métaux permet de découvrir certains procédés chimiques. 47

À la même époque en Chine, une alchimie similaire voit le jour. Le but est également de fabriquer de l'or, même si ce n’est pas pour la valeur monétaire du métal. Les Chinois croient en effet que l'or est un remède qui peut conférer une longue vie et même l'immortalité à quiconque en consomme. De la même façon que les Égyptiens, ils acquièrent des connaissances chimiques pratiques à partir de théories sans validité éprouvée. Après le déclin de l'Empire romain, les écrits grecs sont moins ouvertement étudiés en Occident, et sont même largement négligés à l'est de la Méditerranée. Cependant, au VIe siècle, une secte de chrétiens, les nestoriens, étendent leur influence en Asie Mineure. Ils créent une université à Édesse, en Mésopotamie, et traduisent un grand nombre d'ouvrages philosophiques et médicaux grecs en syriaque. Aux VIIe et VIIIe siècles, les conquérants arabes propagent la culture islamique dans une grande partie de l'Asie Mineure, en Afrique du Nord et en Espagne. Les califes de Bagdad deviennent des mécènes actifs de la science et de l'enseignement. Les versions syriaques des textes grecs sont à nouveau traduites, cette fois en arabe, et, avec l'enseignement du grec, les idées et la pratique de l'alchimie fleurissent une nouvelle fois. Les alchimistes arabes, également en contact avec la Chine de l'Est, connaissent l'or comme remède et partagent l'idée grecque de la perfection de ce métal. On pense qu'un agent spécifique, la pierre philosophale, favorise la transmutation, laquelle devient l'objet de la recherche alchimique. Les alchimistes ont maintenant une motivation supplémentaire pour étudier les procédés chimiques, car ces derniers peuvent non seulement mener à la richesse, mais également améliorer la santé. L'étude des produits et des appareillages utilisés en chimie fait un réel progrès. Ainsi, on découvre des réactifs importants, tels que les alcalis caustiques (alcalins, métaux) et les sels d'ammonium; l'appareillage de distillation est régulièrement amélioré. La diffusion des connaissances Au XIe siècle, l'Occident connaît une importante renaissance intellectuelle, qui est en particulier favorisée par les échanges culturels entre les savants arabes et occidentaux, en 48

Sicile et en Espagne. Des écoles de traducteurs sont fondées; elles contribuent à la transmission des concepts philosophiques et scientifiques arabes aux érudits européens. Ainsi, les savoirs de la science grecque sont d'abord traduits en syriaque et en arabe, puis en latin, et les écrits parviennent finalement dans toutes les parties d'Europe. Parmi les manuscrits les plus lus, une grande partie concerne l'alchimie. On peut classer ces manuscrits en deux catégories: certains sont pratiques; d'autres tentent d'appliquer les théories de la nature de la matière aux problèmes alchimiques. La distillation est l'un des sujets pratiques les plus traités. La fabrication du verre ayant été largement améliorée, en particulier à Venise, on peut alors construire un appareil de distillation plus efficace que celui qui a été réalisé par les Arabes. En conséquence, on peut condenser les produits les plus volatils de la distillation. Parmi les produits importants obtenus de cette façon figurent les alcools et des acides minéraux tels l'acide nitrique, l'eau régale (mélange d'acides nitrique et chlorhydrique, qui rend l'or soluble), l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique. Ces réactifs interviennent dans un grand nombre de réactions nouvelles. Les Arabes transmettent le mode de fabrication de la poudre à canon à l'Occident. À l'origine, les Chinois utilisaient cette poudre pour les feux d'artifice, mais, en Occident, elle devient rapidement l'un des principaux outils guerriers. À la fin du XIIIe siècle, une technologie chimique efficace est développée en Europe. Les autres manuscrits d'alchimie transmis par les Arabes sont essentiellement théoriques. Un grand nombre d'entre eux présentent un caractère mystique, contribuant peu au progrès de la chimie. D'autres tentent d'expliquer la transmutation en termes physiques. Les Arabes ont fondé leurs théories de la matière sur les idées d'Aristote, mais leur réflexion tend vers une plus grande précision, en particulier dans la composition des métaux. D'après eux, les métaux sont constitués de soufre et de mercure, non pas les substances familières qu'ils connaissent parfaitement, mais plutôt le «principe» du mercure, qui confère aux métaux un caractère fluide; et le «principe» du soufre, qui rend les substances combustibles et les métaux corrodables. Les réactions chimiques s'expliquent par des variations quantitatives de ces principes dans la matière.

Au cours des XIIIe et XIVe siècles, l'influence d'Aristote décline dans tous les domaines de la pensée scientifique. L'observation de la fusion de la matière fait douter des explications du philosophe. Au Japon, les techniques de la trempe sont perfectionnées jusqu'au XVe siècle, et des armes blanches (en particulier des sabres et des épées) d'une qualité exceptionnelle, grâce à des procédés aujourd'hui oubliés ou désormais inapplicables, sont fabriquées par des moines-forgerons au service de seigneurs. Après 1500, les ouvrages d'alchimie apparaissent en nombre croissant, comme ceux concernant la technologie. Le résultat de ces connaissances et de leur transmission est flagrant au XVIe siècle.

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L'avènement des méthodes quantitatives Parmi les ouvrages les plus influents du XVIe siècle, on trouve des études pratiques sur l'exploitation minière et la métallurgie. Ces traités s'intéressent en particulier aux minerais pour leur contenu en métaux de valeur, évaluation qui nécessite l'usage d'une balance de laboratoire ou cadran gradué, et le développement de méthodes quantitatives. Dans les autres domaines, en particulier en médecine, les savants commencent à reconnaître le caractère indispensable d'une plus grande précision dans la mesure et dans les procédés de séparation des substances, notamment en vue de la production de remèdes. Ces méthodes quantitatives sont largement développées par le médecin suisse Paracelse. Issu d'une région minière, il s’intéresse aux propriétés des métaux et de leurs composés, qu'il considère plus efficaces que les remèdes à base de plantes utilisés par les médecins orthodoxes. Pendant la majeure partie de sa vie, il est impliqué dans de violentes querelles avec le pouvoir médical de l'époque, et il fonde la science de l'iatrochimie (usage de médicaments chimiques), précurseur de la pharmacologie. Paracelse et ses successeurs découvrent un grand nombre de composés et de réactions chimiques. À l'ancienne théorie des principes du soufre et du mercure concernant la composition des métaux, il ajoute un troisième constituant, le sel, partie terrestre de tout composé. D'après Paracelse, lorsque le bois brûle, «l'élément qui brûle est le soufre, celui qui s'évapore est le mercure et celui qui se transforme en cendres est le sel». Son insistance sur le

soufre combustible est déterminante pour le développement ultérieur de la chimie. Les iatrochimistes qui suivent Paracelse se démarquent de certaines de ses idées les plus fantaisistes; de manière générale, ils associent ses recettes et les leurs pour préparer des remèdes chimiques. Enfin, à la fin du XVIe siècle, André Libavius publie une classification des connaissances iatrochimiques dans son Alchimie, ouvrage souvent considéré comme le premier manuel de chimie. Naissance de la chimie moderne Dans la première moitié du XVIIe siècle, certains scientifiques se mettent à étudier expérimentalement les réactions chimiques, non pas parce qu'elles sont utiles pour d'autres disciplines, mais plutôt pour leur intérêt propre. Le Flamand Jan Baptist Van Helmont, médecin qui délaissera la pratique médicale pour se consacrer à l'étude de la chimie, utilise une balance pour montrer qu'une quantité définie de sable peut être fondue en présence d'une base pour former le gaz à l'eau, et que ce produit, traité par de l'acide, régénère la quantité originelle de sable (silice). Ainsi apparaissent les prémices des fondements du principe de conservation de la masse. Van Helmont découvre également que, dans un certain nombre de réactions, un fluide aérien (le gaz carbonique) est libéré. Il appelle cette substance «gaz». L'existence d'un nouveau groupe de substances avec ses propres propriétés physiques vient d'être démontrée. C'est encore à lui que l'on doit l'invention du thermomètre.

supposent que les gaz n’ont pas de propriétés chimiques; leur attention est donc focalisée sur le comportement physique de ces derniers. Une théorie cinétique moléculaire des gaz prend ainsi forme. Dans ce cadre, de remarquables expériences sont réalisées, notamment par Robert Boyle dont les études sur l'élasticité de l'air conduisent à la loi qui porte son nom. Selon celle-ci, à température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel aux pressions auxquelles il est soumis. C'est à Boyle que l'on doit également la découverte du rôle de l'oxygène dans les combustions; en outre, il contribue à la définition de l'élément chimique fournie plus tard par le Français Lavoisier. Le phlogistique

Au XVIe siècle, suite à la découverte de la possibilité de créer un vide, ce qu'Aristote déclarait impossible, l'attention se porte sur l'ancienne théorie de Démocrite, qui suppose que les atomes se déplacent dans le vide. René Descartes et ses successeurs introduisent alors un concept mécanique de la matière selon lequel la taille, la forme et le mouvement des particules expliquent tous les phénomènes observés. À cette époque, la plupart des philosophes naturalistes et des iatrochimistes

Pendant que de nombreux philosophes spéculent sur les lois mathématiques, des savants tentent d'expliquer au moyen de théories les réactions chimiques qu'ils observent. Les iatrochimistes prêtent une attention particulière au soufre et aux théories de Paracelse. Dans la seconde moitié du XVIIe siècle, le médecin, économiste et chimiste allemand Johann Joachim Becher construit un système chimique autour de ce principe. Il remarque que lorsque la matière organique brûle, une substance volatile se vaporise. Son disciple Georg Ernst Stahl en fait le fondement d'une théorie qui survivra dans les cercles chimiques pendant près d'un siècle: l'hypothèse du phlogistique. Stahl suppose que lorsqu'une substance brûle, sa partie combustible se dégage dans l'air. Il appelle cette partie le phlogistique, du mot grec signifiant «inflammable». Selon Stahl, la corrosion des métaux est analogue à la combustion et implique donc la perte du phlogistique. Les plantes absorbent le phlogistique de l'air et sont donc riches en phlogistique. Chauffer la chaux ou des oxydes métalliques au feu de bois leur redonne le phlogistique. Par conséquent, la chaux est un élément et le métal un composé. Cette théorie, qui va à l'encontre de la conception actuelle de l'oxydoréduction, implique la mutation cyclique d'une substance – quand bien même dans la mauvaise direction – et certains phénomènes observés peuvent s'expliquer par cette mutation. Cependant, des études récentes en histoire de la chimie

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Théorie cinétique des gaz

montrent que l'hypothèse du phlogistique n’a eu qu'une influence mineure parmi les chimistes, jusqu'à ce qu'elle soit réfutée par Lavoisier, dans le dernier quart du XVIIIe siècle. Approche scientifique Au XVIIIe siècle, une nouvelle observation fait progresser la compréhension de la chimie: les scientifiques constatent que certaines substances se combinent plus facilement que d'autres, ou ont une plus ou moins grande affinité pour un produit donné. Des tables détaillées sont établies pour montrer les affinités relatives des composés lors de leur mélange. L'étude et l'usage de ces tables rendent possible la prédiction de nombreuses réactions chimiques avant leur réalisation en laboratoire. La chimie analytique Cette nouvelle approche conduit à la découverte de nouveaux métaux, de leurs composés et de leurs caractéristiques. Les méthodes analytiques qualitatives et quantitatives se développent: la science de la chimie analytique est née. Néanmoins, aussi longtemps que le rôle des gaz reste l’étude exclusive de la physique, la dimension de la chimie ne peut être pleinement reconnue. L'étude chimique des gaz L'étude chimique des gaz prend son essor au début du XVIIIe siècle, lorsque le naturaliste britannique Stephen Hales met au point le principe de la cuve à eau, qui lui permet de récupérer les gaz émis par de nombreuses substances chauffées et de mesurer le volume de ces gaz. La cuve à eau devient un dispositif précieux pour la collecte et l'étude des gaz, domaine qui progresse rapidement et conduit à un nouveau niveau de compréhension des gaz. Travaux de Joseph Black En 1756, à Édimbourg, le chimiste britannique Joseph Black publie ses études sur les réactions des carbonates de magnésium et de calcium: lorsqu’ils sont chauffés, ces composés 53

dégagent un gaz et laissent un résidu, la «magnésie calcinée», ou chaux. Cette dernière réagit avec l' «alcali» (carbonate de sodium) pour régénérer les sels originaux. Ainsi, le dioxyde de carbone, que Black appelle «air fixe», joue un rôle fondamental dans certaines transformations. L'idée qu'un gaz ne peut pas intervenir dans une réaction chimique est définitivement ébranlée, et déjà quelques gaz sont reconnus comme composés à part entière. Travaux de Priestley Le physicien britannique Henry Cavendish isole l' «air inflammable» (hydrogène) en 1766. Il introduit également l'usage du mercure à la place de l'eau comme liquide de confinement, audessus duquel les gaz sont recueillis, rendant possible la récupération des gaz solubles dans l'eau. Cette variante est largement utilisée par Joseph Priestley, qui recueille et étudie une douzaine de gaz nouveaux. La plus importante découverte de Priestley est celle d'un gaz que Lavoisier nommera plus tard oxygène, et il se rend rapidement compte que ce gaz est un constituant de l'air, responsable de la combustion et rendant possible la respiration des animaux. Il remarque que, immergées dans ce gaz, les substances combustibles brûlent plus facilement et que les métaux forment plus facilement des chaux, puisqu'ils sont dépourvus de phlogistique. Par conséquent, ce gaz accepte le phlogistique présent dans la substance combustible ou le métal plus facilement que l'air ordinaire, en partie constitué de phlogistique. Priestley dénomme ce gaz «air déphlogistiqué» et prône sa théorie jusqu'à la fin de sa vie. Travaux de Lavoisier Parallèlement en France, la chimie progresse de manière éclatante, en particulier dans le laboratoire de Lavoisier, qui est troublé par l'observation suivante: les métaux chauffés dans l'air gagnent du poids, alors qu'ils sont supposés perdre du phlogistique. En 1774, Priestley fait part à Lavoisier de sa découverte de l'air déphlogistiqué, que le Français nomme oxygène, ouvrant ainsi la voie à l'avènement de la chimie moderne. 54

Lavoisier est l'un des premiers à réaliser des expériences rigoureuses et réellement quantitatives. Il démontre ainsi que l'air contient environ 20 p. 100 d'oxygène et que la combustion s'explique par la combinaison d'une substance combustible avec cet élément. Lorsque le carbone est calciné, de l' «air fixe» (dioxyde de carbone) est produit. En conséquence, le phlogistique n'existe pas. La théorie du phlogistique est bientôt supplantée par la conception suivante: lors de la combustion d'une substance, l’oxygène de l'air se combine avec les constituants du combustible pour former des oxydes de ces éléments ou composés. Lavoisier utilise la balance de laboratoire pour donner un support quantitatif à ses travaux. Il donne également la définition actuelle de l'élément chimique, substance qui ne peut être décomposée par des moyens chimiques. Il peut ainsi établir le principe de conservation de la masse ou de la matière. Avec, entre autres, Claude Louis Berthollet, Lavoisier remplace l'ancien système des noms chimiques (encore fondé sur l'usage alchimique) par la nomenclature rationnelle utilisée de nos jours, et participe à la fondation de la première revue de chimie. Après sa mort, en 1794, ses confrères poursuivent son œuvre et la chimie acquiert enfin son statut de science. Par exemple, Jöns Jakob Berzelius propose de noter les éléments par des symboles, correspondant aux initiales ou aux deux premières lettres de leurs noms. On lui doit aussi d'avoir isolé le sélénium, ainsi que d'importantes études dans les domaines de la catalyse et de l'isomérie. Essor de la chimie. Les lois sur les gaz En 1804, Louis Joseph Gay-Lussac montre que les rapports des volumes des gaz qui réagissent sont des nombres entiers: c'est la loi des proportions multiples (qui implique l'interaction des atomes). Sa première loi indique que tous les gaz se dilatent de la même façon, proportionnellement à l'augmentation de la température (à pression constante, cette variation par degré correspond à 1/273 de son volume à 0 оC). D'après la seconde loi, si un gaz est réchauffé tout en maintenant constant son volume, à chaque degré d'augmentation de la température la pression augmente de 1/273 de sa valeur à 0 оC. Gay-Lussac découvre également le bore, isole 55

le cyanogène et mène des études sur l'iode. Il démontre, avec Thenard, que le chlore est un corps simple. En 1808, John Dalton publie son hypothèse atomique. Il considère qu'il est possible de déduire les masses relatives des particules ou des atomes du rapport des masses dans les composés. Selon lui, tous les composés sont «binaires» (le rapport du nombre d'atomes des différents éléments étant égal à 1), sauf si des éléments peuvent former deux composés différents (auquel cas l'un des composés serait binaire, l'autre ternaire) ou si les éléments peuvent former trois composés différents (l'un serait binaire, les deux autres ternaires). De plus, il affirme que les masses relatives (aujourd'hui, on parle de masse atomique) de chaque élément sont différentes – ce qui n'a jamais été avancé auparavant. Il établit une table des masses relatives à tous les éléments connus à l'époque, en choisissant arbitrairement comme unité de masse celle de l'oxygène. Peu après, le chimiste britannique Wollaston prend la valeur 10 pour l'oxygène. La théorie de Dalton comporte de nombreuses erreurs, mais elle sert de base à des hypothèses ultérieures qui vont révolutionner la chimie théorique. En 1811, Amedeo Avogadro suppose que des volumes égaux de gaz ont le même nombre de molécules dans les mêmes conditions de température et de pression. Il établit une distinction entre molécules et atomes: une mole contient 6,023×1023 molécules (nombre d'Avogadro). En 1836, Thomas Graham démontre que la vitesse de diffusion des gaz est inversement proportionnelle à la racine carrée de leurs densités. Les idées d'Avogadro sont oubliées pendant presque cinquante ans. Pendant ce temps, une grande confusion règne parmi les chimistes qui ne parviennent pas à résoudre nombre de leurs équations. C’est Stanislao Cannizzaro qui réintroduit les hypothèses d'Avogadro vers 1860. À cette époque, les chimistes trouvent plus commode de prendre la masse atomique de l'oxygène (16) comme la valeur étalon de toutes les masses atomiques des éléments, au lieu de prendre la valeur 1 de l'hydrogène, préconisée par Dalton. La masse moléculaire de l'oxygène (32) est alors utilisée universellement, les calculs sont standardisés et les formules établies sont écrites. 56

L'électrochimie Au début du XIXe siècle, la précision en chimie analytique a énormément progressé. Les chimistes parviennent à démontrer que les composés simples contiennent des quantités définies de leurs éléments constitutifs. Cependant, dans certains cas, plus d'un composé peut être formé avec les mêmes éléments. L'ancien problème de la nature de l'affinité chimique demeure non résolu. Pendant un temps, la réponse semble résider dans le nouveau domaine de l'électrochimie. En 1800, l'invention de la pile électrique par Alessandro Volta, première cellule électrique véritable, fournit un nouvel outil aux chimistes et conduit à la découverte de métaux, tels que le sodium et le potassium. Berzelius suppose que les forces électrostatiques positives et négatives peuvent maintenir les éléments assemblés. Au début, ses théories sont globalement admises. Comme les chimistes préparent et étudient surtout de nouveaux composés et des réactions dans lesquelles les forces électriques ne sont pas impliquées (composés non polaires), le problème de l'affinité est mis en suspens pour un certain temps. La chimie organique

La chimie structurale, qui décrit la façon dont les atomes sont liés, utilise sa propre logique. Elle permet notamment la prédiction et la préparation de nombreux composés nouveaux, dont un grand nombre de colorants importants, des médicaments et des explosifs, qui donnent naissance aux grandes industries chimiques, en particulier en Allemagne. La radioactivité À la fin du XIXe siècle, il semble qu'aucun nouveau domaine important ne reste à développer en chimie et en physique. Cette optique change radicalement avec la découverte de la radioactivité en 1896, par Henri Becquerel; en 1898, Pierre et Marie Curie mettent en évidence l’existence d’éléments radioactifs naturels: le polonium (Po) et le radium (Ra). Au moyen de méthodes chimiques, on isole de nouveaux éléments comme le radium et on parvint à en séparer les isotopes (notamment grâce aux travaux de Francis Aston et de Joseph John Thomson). On parvient également à synthétiser et à isoler de nouveaux éléments transuraniens. Cette fin de siècle marque l’avènement d’une nouvelle chimie: la chimie nucléaire. Interdisciplinarité

Au XIXe siècle, les progrès les plus importants en chimie concernent la chimie organique, dont on associe l'avènement à Friedrich Wöhler qui, en 1828, réussit à transformer un composé minéral – le cyanate d'ammonium – en une substance organique, l'urée. Dans les années 1850, Marcelin Berthelot remet en cause la théorie communément admise aux XVIIe et XVIIIe siècles, selon laquelle les composés organiques ne peuvent être créés que par des organismes vivants et sous l'effet d'une «force vitale». En 1857, l'Allemand Kekulé établit la théorie de la tétravalence du carbone, ainsi que la structure hexagonale du benzène. Dans la seconde moitié du siècle, le chimiste allemand Viktor Meyer mène d'importantes recherches en chimie organique. L'un des créateurs de la théorie atomique, Charles Adolphe Wurtz, découvre les amines et le glycol. En 1869, Dimitri Ivanovitch Mendeleïev élabore la classification périodique des éléments chimiques, qui est encore utilisée aujourd'hui.

Au XIXe siècle, d'autres domaines de la chimie apparaissent et se développent rapidement. Stimulés par les progrès réalisés en physique, des chimistes cherchent à appliquer des méthodes mathématiques à leur science. L'étude des vitesses de réaction conduit au développement des théories cinétiques, appliquées à l'industrie et à la recherche fondamentale. On reconnaît que la chaleur est due à un mouvement de particules à l'échelle atomique, c'est-à-dire à un phénomène cinétique, ce qui permet l'avènement de la thermodynamique. La poursuite des recherches en électrochimie conduit le chimiste suédois Svante August Arrhenius à poser comme principe la dissociation des sels en solution qui forment des ions, composés portant des charges électriques. L'étude des spectres d'émission et d'absorption des éléments et des composés devient importante à la fois pour les chimistes et les physiciens, conduisant au développement de la spectroscopie. Par

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ailleurs, deux autres axes de recherche fondamentale apparaissent: la chimie des colloïdes et la photochimie. Le développement de ces divers domaines est généralement associé à celui de la chimie physique.

celles de la mécanique quantique, théorie fondée par le physicien allemand Max Planck.

Les nouvelles théories atomiques

Le XXe siècle est marqué par l'avènement de la biochimie. Celle-ci a d'abord pour objet l'analyse des liquides corporels; puis des méthodes d’investigation sont rapidement mises au point pour déterminer la nature et la fonction des composants les plus complexes de la cellule et de l'organisme. Parallèlement, en ce début de XXe siècle apparaît la génétique, étude de la transmission des caractères physiques, biochimiques et comportementaux des parents à leur descendance. En quelques décennies, la génétique aboutit à l'élucidation du code génétique et de la fonction du gène, puis à l'avènement du génie génétique. En biotechnologie, des instruments d'analyse élaborés ont rendu possible la promotion d'un effort international pour séquencer le génome humain.

La biochimie

Après les théories de Dalton et de Berzelius, les expériences et les observations de Pierre Louis Dulong et Petit sur la chaleur spécifique des éléments, ainsi que celles de Mitscherlich sur l'isomorphisme, il a fallu revenir aux hypothèses d'Avogadro et à une plus juste définition de l'atome. Cannizzaro a laissé une définition de l'atome toujours d'actualité: il s'agit de la plus petite quantité d'un élément qui est toujours entière dans la constitution de ses propres molécules et de celles de ses composés. La nouvelle image de la structure réelle des atomes obtenue par les physiciens résout le vieux problème de l'affinité chimique et explique la relation entre les composés polaires et non polaires. En 1902, le chimiste britannique Ernest Rutherford suppose que, à la suite de désintégrations, les éléments radioactifs peuvent produire de nouveaux éléments. Selon lui, l'atome est constitué d'un noyau de charge positive et d'électrons de charge négative, disposés sur des orbites concentriques, les charges positives étant aussi nombreuses que les charges négatives. Après avoir appliqué les lois de l'électrodynamique, le physicien danois Niels Bohr conclut que, durant son mouvement autour du noyau atomique, l'électron devrait irradier continuellement de l'énergie, ce qui devrait entraîner une diminution du rayon de l'orbite, au point que l'électron atteindrait finalement le noyau. Ainsi, Bohr suppose – en contradiction avec les lois de l'électrodynamique – que l'électron, dans son parcours sur une orbite donnée, n'émet ni n'absorbe d'énergie. Dans son modèle, l'atome présente des couches, chacune correspondant à une énergie particulière. Toutefois, si à la suite d'une excitation externe, l'électron passe d'une couche à une autre plus proche du noyau, l'atome émet de l'énergie; dans le cas contraire, il y a absorption d'énergie. Celle-ci est émise ou absorbée de façon discontinue, c'est-à-dire par unités discrètes ou quanta. Ainsi, on ne peut appliquer les lois de l'électrodynamique aux particules subatomiques, mais seulement

La science des matériaux, combinaison interdisciplinaire de la physique, de la chimie et de l'ingénierie, pilote la conception et l'élaboration des matériaux, étudie leur structure et leurs propriétés (électriques, magnétiques, mécaniques, thermiques). Au cours du XXe siècle, cette science connaît des progrès considérables, en particulier au niveau des procédés d'élaboration des matériaux. De nouvelles techniques sont mises au point, comme le frittage (qui permet la synthèse des céramiques, composés aux propriétés remarquables) ou l'hypertrempe (qui conduit à la préparation de matériaux amorphes, c'est-à-dire dont la structure est semblable à celle des verres). On élabore également des verres métalliques – matériaux dont la structure est intermédiaire entre celle des verres et celle des métaux – et des verres fluorés, pour des applications spécifiques. La recherche sur les macromolécules s'amorce à la fin de la Première Guerre mondiale. À cette époque sont déjà synthétisés de nombreuses matières plastiques, des résines, des élastomères et des matériaux composites. Des progrès considérables sont

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La science des matériaux

également réalisés dans le domaine des semi-conducteurs, aux applications nombreuses et variées, en particulier en électronique. Les techniques d'analyse La chimie se dote également de techniques d'analyse très performantes, nombreuses et variées: méthodes d'analyse immédiate (centrifugation), techniques d'analyse des constituants d'un mélange (chromatographie), méthodes d'analyse élémentaire (spectrométries d'émission et d'absorption), méthodes d'analyse structurale des molécules (RMN, diffraction des rayons X), techniques de caractérisation des matériaux par bombardement de particules chargées (microscopie électronique), etc. Par exemple, les techniques au laser permettent d'obtenir une photographie instantanée des réactions chimiques en phase gazeuse, toutes les femtosecondes (10-15 s). L'industrie chimique

En ce début du XXe siècle, de nombreux procédés de synthèse sont mis au point (ammoniac, acide nitrique, Nylon) et industrialisés. En Europe, à partir de 1945, la carbochimie est progressivement supplantée par la pétrochimie, chimie des dérivés du pétrole. Dans les pays développés, l'industrie chimique connaît dans les années 1960–1970 un essor rapide dû à de nombreux efforts de recherche dans les procédés de synthèse et à la découverte de matières premières abondantes et faciles d'utilisation. Parmi les développements les plus récents, les procédés faisant intervenir des enzymes sont en usage croissant, en raison de leurs faibles coûts et de leurs rendements importants. Actuellement, les laboratoires industriels s'attachent aux méthodes utilisant le génie génétique pour faire produire diverses substances par des micro-organismes. La chimie intervient aujourd'hui dans de nombreux secteurs, dont les engrais, les matières plastiques, les verres, les cosmétiques, les parfums, les pigments, les insecticides, les médicaments, les détergents, les intermédiaires de synthèse, les catalyseurs. Elle fournit les matières premières à toutes les industries en aval. La France est le quatrième producteur mondial de produits chimiques.

L'industrie chimique a pour objet la transformation de composés en produits chimiques qui répondent à un besoin. Elle comporte deux volets: la chimie lourde, qui fabrique tous les produits de base de la chimie; et la chimie fine, qui utilise les produits de la chimie lourde pour synthétiser les produits finis utilisés par l’homme. C'est au début du XIXe siècle qu'elle apparaît, avec la carbochimie, chimie industrielle de la houille et de ses dérivés. Le procédé Leblanc, pour la synthèse de la soude, est mis au point en 1791 et commercialisé en Grande-Bretagne à partir de 1823, pendant la révolution industrielle. C'est l'un des tous premiers procédés à grande échelle. Au début du XXe siècle, l'industrie chimique allemande, bénéficiant d'une longue tradition de recherche, connaît un essor rapide, en particulier dans les domaines de la pharmacie, des colorants et des parfums. Ainsi, l'Allemagne acquiert une prédominance scientifique jusqu'à la Première Guerre mondiale. À l'issue du conflit, l'industrie chimique se développe dans la plupart des pays.

De nos jours, lequel d'entre nous n'a jamais utilisé, vu ou entendu parler de la pile électrique qui fait fonctionner une grande partie de nos appareils portatifs. Que ce soit pour les loisirs ou le travail, la pile est presqu'indispensable. Eh bien, cette invention nous la devons à Alessandro Volta, inventeur de la première pile.

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***** Alessandro Volta Pile électrochimique

Biographie Volta est né à Côme en 1745; il est issu d'une famille noble que la malchance et les malheurs ont appauvrie. En 1758, Volta entra au collège des Jésuites où on lui enseigna le Grec, le Latin et la Rhétorique. Déjà à cette époque, il se révèle très brillant. Volta était un poète amant de la nature. Ses poèmes, écrits pour la plupart en italien ou en Latin, étaient tellement bons que les

Jésuites lui ont demandé d'entrer dans l'Ordre. Volta refusa, il était trop indépendant; il voulait conserver sa liberté et il ne voulait pas se plier à une si sévère discipline. Vers 1775, Volta commença ses premiers travaux sur les phénomènes électriques. Il mit au point l'électrophore qui permettait de multiplier des charges électriques et l'électroscope qui permettait de déceler les différences de potentiel qu'on désigna par la suite en Volt en son honneur. Ensuite, il fut nommé professeur de physique expérimentale à l'École de Côme. Volta s'ennuie, son travail ne satisfait pas son amour pour la nature. Il recommence à faire de longues promenades en forêt. Durant une de ses promenades, il observa qu'un certain gaz se libérait d'un marais. Après avoir étudié ce phénomène et fait plusieurs expériences, il n'y avait plus de doute: un nouveau gaz était né, le méthane. Ce gaz est formé par la décomposition de matière organique. Par la suite, il découvrit l’Eudiomètre à eau qui permet d’analyser la composition de l’air. Volta devient de plus en plus important et en 1777, il effectuera plusieurs rencontres importantes dont celle de Daniel Bernoulli, l’un des inventeurs de la théorie cinétique des gaw et de l’hydrodynamique. Avant son installation à Genève, il rencontra le physiologiste Albrecht Von Haller. Au cours des XIIIe et XIVe siècles, l'influence d'Avenait de plus en plus grand et important, certains jaloux ont essayé de le chasser de son poste en écrivant dans certains journaux qu'il négligeait ses classes pour se consacrer davantage à ses travaux personnels. Suite à ces travaux, en 1800, la première pile était née. Découverte Bien que Alessandro Volta soit l'inventeur de la première pile, d'autres chercheurs avant lui l'ont influencé. Un des chercheurs qui influença le plus Alessandro fut Luigi Galvani, professeur d'anatomie à l'Université de Bologne. Celui-ci étudiait l'effet de décharge produite par un générateur sur des grenouilles mortes. Les expériences de Galvani démontraient que les grenouilles avaient des contractions musculaires lorsque l'on faisait passer dans le corps de celles-ci un courant électrique produit par une 63

machine électrostatique. Ensuite, après plusieurs expériences, il découvrit que le générateur n'était qu'un accessoire pour que les muscles de la grenouille se contractent. Les muscles se contractaient uniquement au contact de deux morceaux de métal. Ses expériences démontraient aussi que la grenouille ne réagissait pas de la même façon au contact de tous les métaux. En effet, il remarqua que la grenouille avait de très légères contractions lorsque l'on utilisait un même métal pour relier les deux bouts de la grenouille et que ces mêmes contractions étaient nettement plus prononcées lorsque les métaux étaient différents. Après plusieurs essais, il conclut que les contractions étaient optimales lorsque la grenouille était reliée par un fil de cuivre et un fil de zinc. Toutes ces expérimentations l'amenèrent à la conclusion que l'électricité qui faisait bouger la grenouille était contenue à l'intérieur de celle-ci. Volta s' intéressa aussitôt aux expériences de Galvani, et il recommença chacune d'elles exactement comme Galvani les avait faites. Après maintes observations, Volta rejetta les conclusions émises par Galvani; il démontra que les convulsions de la grenouille n'étaient pas le produit de l'électricité contenu à l'intérieur de la grenouille mais plutôt le résultat d'une source de courant extérieur. Il émit donc l'hypothèse que l'électricité était générée par les deux plaques de métal. Ses plaques doivent alors être mises en contact avec un conducteur humide. Donc les expériences de Galvani répondaient à l'énoncé de Volta: [deux plaques de métal (zinc et cuivre) réunies par un liquide conducteur (liquide corporel de la grenouille)]. À partir des résultats obtenus dans ses recherches et celles de Galvani, Volta réalisa la première pile. Cette pile était composée de rondelles de métal différent, soit du zinc et du cuivre. Entre chaque superposition de rondelle, il y en avait une imbibée de saumure (H2O+NaCl) pour conduire le courant. La première pile était née. Alessandro Volta intéressa le monde entier par la découverte de sa pile. La gloire de cet homme fut à jamais gravé dans l'histoire de l'électricité.

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Impact sur la société Plusieurs chercheurs ont étudié le phénomène de la pile de Volta et ont essayé de l'améliorer. Certains ont découvert l'illumination à arc qui démontre que l'électricité provoque une sorte d'éclair. Ils ont démontré le phénomène en reliant les deux bornes de la pile à un morceau de charbon. Mais la découverte la plus importante fut la première électrolyse de l'eau qui permit d'identifier les deux composantes de l'eau, soit l'oxygène et l'hydrogène. Cette importante découverte fut l'oeuvre de Anthony Carlisle et de William Nicholson. L'électrolyse de l'eau avait été réalisée auparavant mais elle ne donnait pas le même résultat qu'avec la pile de Volta. En effet, les autres tentatives ont été réalisées avec une source de courant non continu, le résultat de l'électrolyse était toujours un mélange et non de l'oxygène et de l'hydrogène purs. Avec cette découverte, on ouvrit la porte à toutes sortes d'électrolyse dont celle de l'aluminium et du cuivre. Ensuite, les premières batteries firent leur apparition. Elles étaient composées de plusieurs piles voltaïques réunies. Ces batteries furent les premières à être mises sur le marché. De nos jours, les piles sont de meilleure qualité et sont composées de métal plus performant. Un des principaux défauts de la pile de Volta était son étanchéité; la saumure dans laquelle étaient plongés les morceaux de carton coulait de la pile. Ce problème est maintenant résolu car on remplace la saumure par un gel plus consistant. En 1820, on découvrit que les phénomènes électriques étaient de près reliés aux phénomènes magnétiques. On découvrit ce lien lorsqu'un savant remarqua que l'aiguille de sa boussole changeait de direction lorsqu'il la déplaçait autour d'un fil relié à la pile de Volta; tout dépendant de sa position, la boussole n'indiquait pas la même direction. Imaginez l'importance de cette découverte: les élèves du monde entier étudient encore ce phénomène de nos jours... En 1836, Daniell mit au point la première pile impolarisable, c'était le début de notre ère.

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***** Analyse chimique Analyse chimique, ensemble des procédures et des techniques utilisées pour identifier et quantifier la composition d'un échantillon de matière. L'analyse chimique immédiate est la séparation des corps purs d'un mélange; l'analyse élémentaire consiste à séparer et à doser les éléments d'une combinaison chimique. On ne parlera pas ici de cette dernière. L'analyse qualitative permet de déterminer la nature des éléments chimiques présents dans un composé, et l'analyse quantitative a pour but de doser un ou plusieurs de ses constituants. Par exemple, déterminer si un échantillon de sel contient l'élément iode est une analyse qualitative; doser le pourcentage massique de l'iode présent dans l'échantillon est une analyse quantitative. Séparation, purification: analyse immédiate Avant d'analyser un composé, on en prélève un échantillon, puis on sépare les différents constituants du mélange. Si le mélange est constitué de plusieurs phases, on commence par séparer ces phases. Par exemple, on peut séparer la phase solide de la phase liquide par filtration ou tamisage. La séparation d'un mélange homogène utilise les différences de propriétés physiques entre les constituants. Par exemple, on extrait facilement le sel d'un mélange sel-sable au moyen de l'eau, car le sel est soluble dans l'eau et le sable ne l'est pas. Par contre, la limaille de fer et le sable sont tous deux insolubles dans l'eau: on ne pourra donc pas les séparer par différence de solubilité dans ce liquide. Cependant, seule la limaille de fer est magnétique, on pourra donc la récupérer par triage magnétique. On peut séparer des constituants liquides par distillations successives ou fractionnées. Dans certains cas, des cristallisations successives permettent de séparer les constituants solides. La chromatographie est la méthode de séparation la plus souvent applicable. Elle a un grand nombre de variantes selon la nature du revêtement de la colonne utilisée pour les analyses et de l'interaction composant-échantillon. Les deux principaux types de chromatographie sont la chromatographie par perméation de gel et 66

la chromatographie par échanges d'ions. La première méthode consiste à séparer les molécules selon leur taille; dans la seconde méthode, les particules sont séparées selon leur charge. La chromatographie en phase gazeuse sépare les composants volatils d'un échantillon et la chromatographie liquide / liquide sépare les molécules neutres de petite taille en solution. La chromatographie permet de purifier un corps ou un constituant avant son dosage ou d'éliminer les composés qui gêneraient son dosage. Il est inutile de purifier un composé avant son analyse dans le cas où la méthode d'analyse n'agit que sur le composé étudié. Par exemple, déterminer le pH (concentration en ions hydrogène) du sang avec une électrode de verre ne nécessite pas d'étape de séparation préalable. L'étalonnage constitue une autre étape préparatoire pour les analyses qualitative et quantitative. La réponse et la sensibilité de l'appareillage mécanique ou électronique au composant recherché doivent être étalonnés en utilisant un composant pur ou un échantillon contenant une quantité connue du composant.

On distingue deux types de techniques analytiques: les méthodes chimiques et physico-chimiques, impliquant des réactions chimiques ou électrochimiques, et les méthodes purement physiques, qui utilisent les propriétés physiques de la matière.

Identification minérale et organique

Méthodes chimiques

Après avoir isolé un corps pur, on peut déterminer la nature de ses constituants ou de ses fonctions chimiques. En général, les composés minéraux sont dissous dans l'eau en donnant des ions. Pour identifier les ions inorganiques, on utilise un procédé «par voie humide». On sépare les ions par précipitation sélective, puis on les fait réagir avec un composé spécifique: il se forme alors un précipité ou la solution se colore, ce qui permet d'identifier les ions. Le tableau ci-contre indique les méthodes d'identification d'éléments métalliques courants. En chimie organique, on identifie les fonctions en faisant réagir le composé avec un réactif spécifique, la réaction étant visible à l'œil nu. Par exemple, une fonction alcène blanchit une solution de brome (orangée).

Ce sont en particulier la gravimétrie et la volumétrie. La première méthode consiste à peser la quantité d'un composé séparé par précipitation sélective. Par exemple, on peut déterminer la concentration de l'ion chlorure dans une solution en provoquant la précipitation du chlorure d'argent insoluble (AgCl). Le précipité est ensuite récupéré et pesé. La gravimétrie est une méthode précise mais longue et délicate, car elle nécessite de nombreuses étapes de séparation préalables. La volumétrie, ou titrage, consiste à mesurer des volumes de la solution utilisée pour doser l'échantillon. Les réactions impliquées sont les réactions acido-basiques, les réactions d'oxydoréduction ou les complexations. Par exemple, on peut titrer une solution d'acide éthanoïque par une solution d'hydroxyde de sodium (base) de concentration connue. Pour les réactions de complexation on utilise souvent l'EDTA (acide éthylène-diaminotétraacétique). Les réactions des titrages doivent être rapides et sans réactions secondaires, qui tendent à fausser les résultats.

Analyse quantitative Les résultats sont donnés en pourcentage massique pour un solide, en concentration molaire pour un liquide. La détermination 67

d'une valeur nécessite plusieurs mesures. Statistiquement, on doit effectuer un nombre suffisant de mesures pour s'approcher le plus possible de la valeur exacte. La technique d'analyse détermine également le nombre de mesures à effectuer. Il est donc important de calculer la moyenne et la précision des mesures qui représentent l'incertitude sur la valeur mesurée. La sensibilité limite d'un appareil est la valeur minimale que l'on peut mesurer avec cet appareil. De nombreux instruments de mesure sont automatisés et dans certains cas couplés à un ou plusieurs ordinateurs, ce qui permet d'effectuer et d'enregistrer rapidement un grand nombre de mesures. Méthodes d'analyse (qualitative et quantitative)

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Cette condition est plus souvent satisfaite avec les réactions en chimie minérale qu'avec les groupes fonctionnels organiques. Méthodes de mesure électrochimiques Elles mettent en jeu des réactions électrochimiques, telles que l'électrolyse. Des électrodes sont placées dans une solution contenant des ions. Une différence de potentiel est appliquée entre les électrodes, il en résulte le passage d'un courant électrique: les cations (ions chargés positivement) se déplacent vers l'électrode négative (cathode) et les anions (ions de charge négative) sont attirés vers l'électrode positive (anode). L'intensité du courant, la différence de potentiel appliqué aux électrodes, la concentration du corps électrolysé et le temps de la réaction sont reliés par une expression mathématique simple, qui permet de déterminer la concentration des ions dans la solution de départ. Les deux méthodes de mesure principales sont: la potentiométrie, mesure du potentiel des électrodes à courant constant, et l'ampérométrie, mesure de l'intensité du courant à potentiels constants. La conductimétrie consiste à mesurer la conductance (inverse de la résistance) d'une solution. C'est plutôt une méthode électrique et elle permet de déterminer la concentration d'ions dans une solution. Méthodes physiques Elles ne sont pas destructives et nécessitent de faibles quantités de matière: Méthodes thermiques La thermogravimétrie donne l'évolution de la masse de l'échantillon en fonction du temps et de la température qui lui est appliquée. La masse est mesurée par une thermobalance. L'analyse thermique différentielle permet de suivre l'évolution de la différence de température entre l'échantillon et un étalon en fonction de la température, qui croît de façon linéaire en fonction du temps. Méthodes optiques Ce sont les techniques d'analyse physiques les plus précises et les plus employées. Elles utilisent l'interaction entre le 69

rayonnement électromagnétique et la matière. Parmi ces méthodes, on peu citer: les spectrophotométries d'absorption dans le visible, dans l'ultraviolet et dans l'infrarouge, la microscopie électronique, la spectroscopie d'émission, la spectroscopie d'absorption atomique et la diffraction par rayons X. La plupart de ces techniques utilisent le même principe. La matière est traversée par un rayonnement électromagnétique et absorbe puis émet de l'énergie, car elle subit les phénomènes suivants: transition des électrons entre les niveaux d'énergie de la molécule, vibrations ou rotations des liaisons interatomiques, modifications des spins électroniques. Ainsi, les spectromètres émettent un rayonnement électromagnétique qui traverse le composé étudié, et enregistrent le spectre d'absorption ou d'émission, qui permet de déterminer les longueurs d'onde et les intensités du rayonnement absorbé ou émis par la matière. Ces longueurs d'onde sont caractéristiques d'un groupe fonctionnel (organique), et les intensités relatives des raies d'émission ou d'absorption permettent de déterminer la proportion des constituants correspondants dans la molécule. La spectrophotométrie d'absorption dans le visible ou l'ultraviolet est une technique d'analyse très utilisée pour les substances minérales et organiques. Le spectrophotomètre mesure l'absorbance (reliée à la quantité de lumière absorbée) d'une solution contenant l'échantillon, avant et après que la solution a réagi avec un réactif colorant. La diminution de la transparence de la solution est proportionnelle à la concentration du constituant analysé. La spectrophotométrie d'absorption infrarouge est efficace pour l'analyse organique, car les liaisons des groupes fonctionnels différents ont des énergies très différentes, et absorbent par conséquent un rayonnement infrarouge à fréquences distinctes. Le spectre d'absorption correspondant est constitué de pics. La spectroscopie par fluorescence utilise le phénomène inverse de la spectrophotométrie d'absorption. Les molécules sont excitées et émettent de la lumière aux énergies caractéristiques de leur structure, et à une intensité proportionnelle à la concentration de l'échantillon. Cette méthode donne des résultats quantitatifs très précis pour certaines molécules. 70

En spectrométrie d'émission ou d'absorption atomique, l'échantillon est chauffé à haute température et se décompose en atomes et en ions, qui émettent ou absorbent respectivement un rayonnement dans le domaine du visible ou de l'ultraviolet, et aux énergies caractéristiques des éléments impliqués. La spectroscopie d'absorption atomique est très utilisée pour les analyses qualitative et quantitative d'éléments métalliques à l'état de traces. La spectroscopie par fluorescence X est utilisée pour les analyses qualitatives et quantitatives des éléments métalliques qui émettent des rayons X à des énergies caractéristiques lorsqu'ils sont bombardés par une source de rayons X de haute énergie. Méthodes radiochimiques Ces méthodes consistent à détecter la radioactivité de l'échantillon sous la forme de particules alpha et bêta, et de rayons gamma, produits par des désintégrations nucléaires. La radioactivité d'un échantillon peut être générée par bombardement de neutrons. On utilise couramment ce procédé dans l'industrie pour identifier certains métaux dans un composé. Cette méthode d'analyse par activation de neutrons a l'avantage d'être rapide, très automatisée et de ne pas détruire l'échantillon.

Оглавление Введение....................................................................................... 3 Leçon un ........................................................................................ 4 Leçon deux .................................................................................... 8 Leçon trois ................................................................................... 12 Leçon quatre ................................................................................ 16 Leçon cinq ................................................................................... 21 Leçon six ..................................................................................... 25 Leçon sept.................................................................................... 28 Leçon huit.................................................................................... 32 Leçon neuf ................................................................................... 37 Leçon dix ..................................................................................... 41 Textes supplémentaires ............................................................... 45

Résonance magnétique nucléaire (RMN) La molécule étudiée est placée dans un champ magnétique: il se produit une transition de spin nucléaire lors de l'absorption de l'énergie électromagnétique par la molécule. Le spectre RMN d'un composé est constitué de pics. La position des pics et leur intensité relative permettent d'accéder à la structure moléculaire. Spectrométrie de masse C'est une technique d'analyse puissante, utilisée entre autres dans le dosage isotopique et pour déterminer la structure d'une molécule organique.

Технический редактор Н.В. Москвичёва Редактор Л.М. Кицина Подписано в печать 25.03.05. Формат бумаги 60х84 1/16. Печ. л. 4,5. Уч.-изд. л. 5,1. Тираж 100 экз. Заказ 111. Издательство Омского государственного университета 644077, г. Омск-77, пр. Мира, 55а, госуниверситет

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