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1 of 12 1 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE CHAP 1. NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE 1.1. OBJET DE LA CHIMIE 1.2. HISTOIRE DE LA CHIMIE DANS UNE PERSPECTIVE AFRICAINE 1.3 IMPORTANCE DE LA CHIMIE EN GENIE MINIER ET GENIE GEOLOGIQUE 1.4. LES ETATS DE LA MATIERE 1.5. PROPRIETES DE LA MATIERE 1.6. PHENOMENES PHYSIQUES ET CHIMIQUES 1.7. NATURE DE LA MATIERE 1.8. CLASSIFICATION DE LA MATIERE 1.9. ELEMENTS CHIMIQUES ET SYMBOLES 1.10. EXERCICE ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 of 12 2 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE 1. 1. Objet de la chimie Qu’est-ce que la Chimie? La Chimie est l’étude de la matière, c-à-d c’est la discipline scientifique qui étudie la matière, ses propriétés et ses transformations. Par matière, on entend toute chose ayant une existence physique réelle ; tout ce qu’on peut voir, toucher, gouter ou sentir (odeur). La définition scientifique la plus complète est que la matière (ou substance) est tout ce qui a une masse et un volume. Différentes branches de la Chimie La Chimie est très vaste Chimie organique: Chimie minérale ou inorganique : Chimie Physique : Chimie nucléaire : Biochimie : Electrochimie : Thermochimie : Chimie environnementale : Géochimie : Chimie Industrielle : applications de la Chimie aux procédés industriels Génie Chimique: ingénierie chimique, l’étude et la conception des procédés de transformation des matières premières en produits finis ainsi que l’étude et le dimensionnement des unités (Equipment) de production 1.2. Histoire de la chimie dans une perspective africaine La plus vieille université du monde et qui a continuellement fonctionné est l’université de Karueein fondée en 859 AC a Fez, au Maroc. La première université européenne, l’université de Boulogne était fondée en Italie en 1088 3 of 12 3 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE L’alchimie (Ancêtre de la Chimie) serait née à Alexandrie en Egypte (Terre noire). La connaissance de la Chimie était plus avancée dans certaines parties de notre continent que dans le reste du monde. (En 1789, Napoléon a emmené des chimistes Français en Egypte pour gagner de l’inspiration ; exemple : Bartholet) La contribution de l’Afrique à la Chimie de même que les faits historiques montrant la maitrise de la Chimie ne sont malheureusement pas bien documentés Les percées les plus remarquables étaient dans les domaines suivants : la phytomédecine, obtention des métaux (cuivre), le raffinage des métaux précieux, parfums, insecticides, pigments et colorants, boissons alcooliques, industrie du verre, la céramique, le savon, le génie alimentaire. La RDC a aussi contribué à sa manière : la phytomédecine, obtention des métaux (cuivre), utilisation de l’huile de palme comme réactif de flottation des minerais de cuivre et cobalt, parfums, insecticides, pigments et colorants, boissons alcooliques, industrie du verre, la céramique, le savon, le génie alimentaire. Au Katanga, le cuivre était exploité vers le XVIe siècle. Le produit fini était une croisette. Les croisettes (Handa) étaient exportées vers l’Europe via l’Angola par les ‘mangeurs du cuivre’ jusque 1903 lorsque l’Union minière du Haut- Katanga était créée par les colonisateurs belges. Les égyptiens et les mésopotamiens savaient que l'écorce de saule pouvait soigner les douleurs et la fièvre. C’était le précurseur de l’aspirine En 4000 AC, le cuivre et le plomb étaient obtenus par Pyrometallurgie et utilisés en Egypte et en Mésopotamie Avant 3000 AC, le bronze était aussi obtenu dans ces deux régions. Avant 1350 AC, le verre était produit en grande quantité par les égyptiens. Croisette du Katanga 1.3. Importance de la Chimie en Génie minier et Génie géologique La chimie est la Science centrale. Notre vie en dépend énormément ; La chimie vous aidera à être un bon Ir mineur, expert en préparation de minerais ou Ir géologue La chimie vous aidera à comprendre beaucoup de cours : géochimie, préparation de minerais (concentration), Chimie industrielle. Les minerais sont des mélanges comprenant des minéraux et la gangue 4 of 12 4 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE 1.4. Les états de la matière 1.4.1. Définitions Solides Liquides Gaz Plasma Substance ayant une forme et un volume définis Substance ayant volume défini mais prend la forme du récipient qui le contient Substance n’ayant ni forme définie ni volume défini. Ni forme définie, ni volume définie Etat ordonné Etat peu ordonné Etat désordonné Extrem désordonné La densité est élevée La densité est faible La densité est très faible - La viscosité est très faible La viscosité est élevée La viscosité est très élevée - 1.4.2. Changements d’états physiques 5 of 12 5 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE 1.5. Propriétés de la matière Les propriétés de la matière peuvent être séparées en deux catégories ; • les propriétés physiques • les propriétés chimiques o On observe les propriétés physiques de la matière avec nos cinq sens (la vision, l’audition, le toucher, l’odorat et le goût). o On utilise les propriétés physiques de la matière pour aider à les identifiées. o Les proprietes physiques n’influencent pas l’ability d’une substance à se transformer en une nouvelle substance. Ex : La couleur est une propriété physique. Le fait qu’une substance soit bleu ou rouge n’influence pas le fait qu’elle puisse être brûlé 6 of 12 6 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE * Propriétés physiques : exemples Propriété Définition Exemple Dureté Propriété d'un matériau de résister à la pénétration d'un autre matériau. Le diamant est le matériau qui possède la plus grande dureté. Ductilité Propriété d'un matériau de s'étirer sans se rompre. Le cuivre, qui peut être étiré, est utilisé dans la fabrication de fils électriques. Élasticité Propriété d'un matériau de se déformer puis de reprendre sa forme initiale par la suite. Le pneu d'une voiture se déforme sous le poids de celle-ci. Fragilité Propriété d'un matériau de se briser plutôt que de se déformer. Un verre en porcelaine se brise plutôt que de se déformer. Malléabilité Propriété d'un matériau de s'aplatir ou de se courber sans se rompre. L'aluminium est un matériau malléable que l'on peut aplatir en feuilles. Un casque de moto est conçu pour résister aux chocs. 7 of 12 7 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE Résilience Propriété d'un matériau de résister aux chocs sans se rompre. Rigidité Propriété d'un matériau de garder sa forme, même lorsqu'il est soumis à diverses contraintes. Le tablier d'un pont est conçu pour garder sa forme malgré le poids des voitures qui y circulent. Viscosite Propriété d'un matériau de résister à l'ecoulement Résistance à la corrosion Propriété d'un matériau de résister à l'action de substances corrosives qui peuvent provoquer, entre autre, la formation de rouille. Une carrosserie d'automobile doit pouvoir résister à la rouille. Conductibilité électrique Propriété d'un matériau de transmettre le courant électrique. Les fils électriques doivent être fabriqués dans un matériau conducteur. Conductibilité thermique Propriété d'un matériau de transmettre la chaleur. Un chaudron doit laisser passer la chaleur afin de pouvoir cuire les aliments. Coefficient de dilatation thermique Propriété d'un matériau dont le volume varie en fonction d'un changement de température. Le liquide à l'intérieur d'un thermomètre se dilate sous l'effet de la chaleur. 8 of 12 8 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE * Propriétés chimiques : exemples Propriété Définition Exemple Reaction avec les acides C’est la capacité de réagir avec un acide est une propriété chimique. La plupart des métaux réagissent avec les acides. Combustible (inflamable) Une substance est combustible si elle peut être brûlé lorsqu’elle sera exposé à une flamme. Corrosion L’action de substances corrosives qui peuvent provoquer, entre autre, la formation de rouille. Lorsqu’un métal réagit avec une substance oxydative. Ex: le fer qui réagit avec l’oxygène pour devenir de la rouille. Une carrosserie d'automobile doit pouvoir résister à la rouille. 1.6. Phénomènes physiques et chimiques Différence entre Physique et Chimie ? Phénomène chimique : transformation qui change la nature chimique de la substance ou de l’objet. Exemples : Phénomène physique : celui qui ne change pas la nature chimique de la substance. Apres une telle transformation, les constituants ou les corps concernes peuvent être récupérés. Exemples : C’est ici qu’il faut chercher la différence entre la Chimie et la Physique. Similarité : toutes les deux disciplines étudient la matière. 1. 7. Nature de la matière Nature particulaire de la matière 9 of 12 9 UOB_EMI_CHIMIE_G0_CHAPITRE 1_NATURE ET PROPRIETES DE LA MATIERE Mur-Briques-grains ou gravier et ciment 1.8. Classification de la matière • Matière ou substance : tout ce qui a une mass and occupe un volume. • Molécule : c’est la plus petite particule de la matière qui garde les mêmes propriétés que cette dernière ; une molécule est un regroupement d’au moins deux atomes qui sont unis par des liens chimiques. Ces atomes peuvent être identiques (élément) ou différents (composé). • Atome : Un atome est la plus petite particule en laquelle un élément peut être divisé par des moyens chimiques ; c’est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre. • Corps pur : substance qui a une composition chimique uniforme (eau, glycérine, dioxyde de carbone) • Corps pur simple : est une molécule constituée uploads/Industriel/ chap-1-g0-nature-et-proprietes-de-la-matiere-17012020.pdf