CHIMIE : GENERALITÉS 

1- ATOME

Un atome est la plus petite unité de matière qui conserve les propriétés chimiques d'un élément.

Structure de l'atome

Chaque atome est constitué de trois particules principales :

  • Les protons sont des particules avec une charge électrique positive (+). Ils se trouvent dans le noyau, au centre de l'atome. Le nombre de protons dans le noyau détermine l'élément chimique.

  • Les neutrons sont des particules neutres, sans charge électrique. Comme les protons, ils se trouvent dans le noyau. Le nombre de neutrons peut varier, créant ainsi des isotopes d'un même élément.

  • Les électrons sont des particules avec une charge électrique négative (-). Ils gravitent autour du noyau sur des orbites ou des niveaux d'énergie.

De quoi est-il composé ?

Un atome est principalement composé de vide. Le noyau, qui contient la presque totalité de la masse de l'atome, est extrêmement petit par rapport à l'espace occupé par les électrons en orbite. Si un atome était de la taille d'un terrain de football, son noyau serait plus petit qu'un grain de sable.

Comportement de l'atome

Les atomes interagissent entre eux pour former des molécules. Leurs électrons externes, ou électrons de valence, sont la clé de ces interactions chimiques. C'est en partageant, en perdant ou en gagnant des électrons que les atomes se lient pour former des molécules complexes.

2- MOLÉCULE

Définition et Composition

Une molécule est la plus petite unité d'une substance chimique qui conserve toutes les propriétés chimiques de cette substance. Une molécule est un groupe d'au moins deux atomes

liés ensemble par des liaisons chimiques. Ces atomes peuvent être identiques (comme dans une molécule de dioxygène, O2​) ou différents (comme dans une molécule d'eau, H2​O). La composition d'une molécule est représentée par une formule chimique qui indique les types d'atomes présents et leur nombre. Par exemple, la formule de l'eau, H2​O, montre que chaque molécule d'eau est composée de deux atomes d'hydrogène (H) et d'un atome d'oxygène (O). Image de atoms in a molecule  ( source google) 

Les molécules sont les blocs de construction fondamentaux de la matière. La plupart des substances que nous rencontrons au quotidien sont constituées de molécules, y compris l'air que nous respirons ( N2 , O2), l'eau que nous buvons (H2​O) et le glucose que nous mangeons ((C6​H12​O6)

Les molécules peuvent être simples ou extrêmement complexes, comme les macromolécules biologiques (ADN, protéines) qui sont essentielles à la vie.

Liaisons Chimiques

Les atomes sont maintenus ensemble dans une molécule par des liaisons chimiques, qui sont des forces d'attraction. Les deux principaux types de liaisons impliquées dans la formation des molécules sont les liaisons covalentes (où les atomes partagent des électrons) et les liaisons ioniques (où les atomes s'attirent en raison de charges opposées après le transfert d'électrons).

3- POLARITÉ

La polarité est une propriété chimique qui décrit la répartition des charges électriques au sein d'une molécule ou d'un mélange.

Une molécule polaire possède des charges électriques partiellement positives et négatives à des endroits différents, créant un dipôle électrique. C'est le cas de l'eau (H2​O), où l'oxygène est partiellement négatif et les hydrogènes partiellement positifs.

Image de the polarity of a water molecule ( source google)

Une molécule non polaire a une répartition uniforme des charges. C'est le cas de nombreuses substances organiques, comme les hydrocarbures.

Le terme "partiellement" est utilisé car les charges électriques dans une molécule polaire ne sont pas des charges entières, comme celles d'un ion (ex. ou ). Au lieu de cela, ces charges sont le résultat d'une répartition inégale des électrons au sein de la molécule.

 

Qu'est-ce qu'un dipôle électrique?  Un dipôle électrique se forme lorsqu'il y a une différence d'électronégativité entre les atomes liés. L'électronégativité est la capacité d'un atome à attirer les électrons d'une liaison.

  • Dans une liaison covalente entre deux atomes de même électronégativité (ex. ), les électrons sont partagés de manière égale.

  • Dans une liaison entre deux atomes d'électronégativité différente (ex. dans le chlorure d'hydrogène), l'atome le plus électronégatif (le chlore) attire plus fortement les électrons de la liaison. Les électrons passent donc plus de temps autour de l'atome de chlore.

 

Pourquoi des charges "partielles"?  Cette répartition inégale crée une densité électronique plus élevée autour de l'atome le plus électronégatif, lui conférant une charge partiellement négative (), et une densité électronique plus faible autour de l'autre atome, lui conférant une charge partiellement positive (). Ces charges ne sont pas complètes (comme dans un ion), mais plutôt des pôles de charges. C'est pour cette raison qu'on les qualifie de "partielles". La somme de ces charges partielles dans une molécule neutre est toujours égale à zéro.

Rôle de l'eau dans le whisky

Le whisky est un mélange complexe, principalement composé d'eau (H2​O) et d'éthanol (CH3​CH2​OH), ainsi que de nombreux autres composés, dont certains sont non polaires (comme les esters et les phénols qui contribuent à l'arôme et au goût).

Lorsque vous ajoutez de l'eau (une substance très polaire) au whisky, vous augmentez la proportion de molécules polaires dans le mélange. Cette augmentation modifie l'interaction entre les différentes molécules présentes.

  • Les molécules polaires (comme l'eau) interagissent fortement les unes avec les autres.

L'ajout d'eau au whisky rend l'environnement plus favorable aux molécules polaires, et moins favorable aux molécules non polaires. Cela peut forcer certains composés non polaires à se regrouper ou à se séparer de la solution, ce qui peut affecter le goût et l'arôme perçus du whisky.