Chimie

Chimie (n.f.), le mot chimie dérive du terme ancien "alchimie", directement tiré de l'arabe (al-kemi). C'est la science de la nature qui étudie la composition de la matière et ses modifications par réactions chimiques.
Les mots alchimie et chimie sont restés synonymes jusqu'à l'avénement de la chimie moderne au XVIIIe siècle. L'étude qualitative de la matière a naturellement conduit les premiers chimistes, des années 1620-1650, à modéliser sa composition, et a essayer de donner une définition moderne de la notion d'atome. L'atome est une particule fondamentale, ou une combinaison de plusieurs d'entre elles (élément).

La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités :

la biochimie qui étudie les réactions chimiques au sein de la biologie,

la chimie analytique est l'étude des méthodes d'analyses qualitatives et/ou quantitatives qui permettent de connaître la composition d'un échantillon donné,

la chimie des matériaux est la préparation et l'étude de substances avec une application en tant que matériau,

la chimie inorganique ou chimie minérale, concerne la description et l'étude des éléments chimiques,

la chimie organique est la description et l'étude des composés organiques,

la chimie physique dont l'objet est l'étude des lois physiques,

la chimie théorique est l'étude de la chimie à travers un raisonnement théorique fondamental (mécanique quantique, chimie quantique).

La chimie existe en d'autres domaines spécialisés : agrochimie, astrochimie, catalyse homogène, catalyse hétérogène, carbochimie, chimie de l'atmosphère et de la haute atmosphère, chimie bioinorganique, chimie du carbone, chimie environnementale, chimie industrielle, chimie médicinale, chimie nucléaire, chimie organométallique, chimie des argiles et zéolithes, chimie de la combustion et des milieux plasma, chimie des polymères, chimie des sucres, chimie des surfaces, chimie des solutions, chimie radicalaire, chimie supramoléculaire, chimie verte, électrochimie, génie chimique, géochimie, immunochimie, microchimie, nanotechnologie, pétrochimie, pharmacologie, photochimie, phytochimie, tribologie...

• Chimique (adj.) : qui à trait à la chimie, issue de la chimie.
• Chimiste (n.m. ou f.) : spécialiste de la chimie.
• Chimisme (n.m.) : ensemble de phénomènes étudié du point de vue de la chimie.

• L'histoire de la chimie est liée à la volonté de l'Homme de comprendre la nature et les propriétés de la matière et la façon dont celle-ci se transforme.
  

Elle débute avec la domestication du feu (par homo erectus). Le feu est la première source d'énergie utilisée par l'homme pour améliorer son quotidien : éclairage, chauffage, cuisson des aliments, etc. La maitrise du feu a permis de réaliser les premières transformations contrôlées de la matière, notamment la fabrication de la céramique et du verre, mais également le dévellopement de l'âge des métaux, la fonte du minerai, la métallurgie et les alliages métalliques.

L'histoire de la chimie est également marquée par les nombreuses tentatives pour développer une théorie cohérente de la matière, de la théories de l'atome de Démocrite à celle des quatre éléments d'Aristote pendant la période antique, ou le développement de l'alchimie au Moyen Âge.

L'achimie cherche à fabriquer, à partir de métaux divers, le métal parfait qu'est l'or. L'objectif est la fabrication de la pierre philosophale qui transmute les métaux en or et permet la préparation de la panacée ou remède universel. Les corps sont classés en solides, liquides et vapeurs et selon leur couleur. Ils interagissent suivant des notions de sympathie et d'antipathie. Cette philosophie repose sur la théorie des quatre éléments (le feu, l’eau, la terre et l’air) reprise par Platon.

Au XVIe siècle, la recherche d'une explication autre que divine aux phénomènes naturels est interdite jusqu'à l'héliocentrisme de Nicolas Copernic. Paracelse, par sa pratique de la médecine et ses recherches sur les médicaments est considéré comme le précurseur de la chimie moderne. Agricola fonde la chimie métallurgique et définit plus précisément métaux et alliages.
En 1675, Nicolas Lémery publie le premier grand traité de chimie. La nature est divisée en minéraux, végétaux et animaux.

La chimie a connu un énorme progrès quantitatif avec Antoine Lavoisier, qui l'a promue au rang de science exacte. Son Traité élémentaire de chimie (1789) est considéré comme le premier manuel chimique moderne ; cet ouvrage contient une liste d'éléments ou substances qui ne peuvent être décomposés davantage, incluant l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, le phosphore, le mercure, le zinc et le soufre. Antoine Lavoisier est considéré comme étant le père de la chimie moderne.

De nouveaux métaux sont découverts : le cobalt par George Brandt en 1735. En 1751, Alex Frederik Cronstedt découvre le nickel. Le manganèse est extrait de la pyrolusite en 1780 et le molybdène est découvert en 1782. La découverte du tungstène surviendra l’année suivante. En 1791, William Gregor découvre le titane et Jean Gadolin l’yttrium. En 1797, Nicolas Vauquelin caractérise le chrome ; le tellure est découvert en 1798 par Martin H. Klaproth...

C'est au cours du XIXe siècle, que la chimie prend véritablement son essor : théorie atomique de Dalton, lois sur les gaz, hypothèse d'Avogadro, calcul des poids atomiques, naissance de la chimie organique, théorie de la valence, chimie structurale et classement des éléments par Mendeleïev avec sa classification périodique des éléments. A la fin du siècle, physique et chimie contribueront à la découverte de la radioactivité...
C'est la découverte des rayons X (en 1895), puis de la radioactivité par Henri Becquerel en 1896 et ses travaux avec Pierre et Marie Curie à partir de 1898 qui ont permis de commencer à comprendre la structure des atomes.

Au vingtième siècle, l'essor des mesures physiques a facilité aux chimistes la caractérisation des composés avec lesquels ils travaillent, (chromatographie, spectrométrie électromagnétique, résonance magnétique nucléaire, microscopies électroniques et autres analyses par diffraction de rayon X ...).

• Découverte des éléments Certains sont connus depuis des temps immémoriaux, mais la plupart des éléments ont été découverts récemment. Sur les 94 éléments chimiques naturels que l’on trouve sur la Terre, 10 seraient connus depuis l'Antiquité, 15 étaient connus avant 1700, 34 avant 1800 et 84 avant 1900.

depuis l'Antiquité :

Carbone-Or-Argent-Cuivre-Soufre-Étain-Plomb-Mercure-Fer-Zinc

1250 - Arsenic

depuis le IVe millénaire - Antimoine

1540 - Bismuth

1557 - Platine

1669 - Phosphore

XVIIIe siècle

1737 - Cobalt

1751 - Nickel

1755 - Magnésium

1766 - Hydrogène

1772 - Azote

1774 - Oxygène - Chlore - Manganèse

1778 - Molybdène

1782 - Tellure

1783 - Tungstène

1789 - Uranium - Zirconium

1793 - Strontium

1794 - Yttrium

1797 - Titane - Chrome

1798 - Béryllium

XIXe siècle

1801 - Vanadium - Columbium renommé plus tard Niobium

1802 - tantale

1803 - Cérium - Rhodium - Palladium - Osmium - Iridium

1807 - Potassium - Sodium

1808 - Calcium - Baryum - Bore

1811 - Iode

1817 - Lithium - Cadmium - Sélénium

1823 - Silice

1825 - Aluminium

1826 - Brome

1828 - Thorium

1839 - Lanthane

1843 - Terbium - Erbium

1844 - Ruthénium

1860 - Césium - Rubidium

1861 - Thallium

1863 - Indium

1868 - Hélium

1875 - Gallium

1878 - Ytterbium

1879 - Thulium - Scandium - Holmium - Samarium

1880 - Gadolinium

1885 - Praséodyme - Néodyme

1886 - Germanium - Fluor - Dysprosium

1894 - Argon

1898 - Néon - Krypton - Xénon - Radium - Radon - Polonium

1899 - Actinium

XXe siècle

1901 - Europium

1907 - Lutécium

1917 - Protactinium

1923 - Hafnium

1925 - Rhénium

1937 - Technétium

1939 - Francium

1940 - Astate - Neptunium

1941 - Plutonium

1944 - Curium

1945 - Américium - Prométhium

1949 - Berkélium

1950 - Californium

1952 - Einsteinium

1953 - Fermium

1955 - Mendélévium

1958 - Nobélium

1961 - Lawrencium

1964 - Rutherfordium

1970 - Dubnium

1974 - Seaborgium

1976 - Bohrium

1982 - Meitnérium

1984 - Hassium

1994 - Darmstadtium - Roentgenium

1996 - Copernicium

1999 - Ununquadium

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Voir en complément :
l'Origine des éléments,
l'analyse chimique,
l'Histoire de la minéralogie,
et La détermination des minéraux.

Et aussi : le Tableau périodique des éléments et les formules chimiques. page en cours....