Avant de se lancer dans cette aventure, définissons d'abord la chimie. Il y a bien sûr plusieurs branches à cette science, mais celles-ci ont toutes en commun l'étude de la matière. Qu'entend-on par matière? Tout ce qui nous entoure est composé de matière...et bien sûr l'être humain ne fait pas exception à cette règle! Nous pourrions faire l'analogie suivante : les briques sont à la maison ce que les atomes sont à la matière. Maintenant, plongeons dans cet univers si mystérieux.

Voici donc les sujets qui me fascinent en chimie..à vous de les découvrir...

Scorbut et hypervitaminose
Qu'est-ce qui différencie la glace, l'eau et la vapeur d'eau?
Les si populaires liens hydrogène!
Photosynthèse vs. respiration
Pourquoi les savons goûtent-ils si mauvais?

Scorbut et hypervitaminose

Nous ingérons une quantité quotidienne de vitamines qui nous sont indispensables pour le bon maintien de notre corps. Or, un manque de certaines de celles-ci peut s'avérer très grave. Par contre, d'autres vitamines peuvent être consommées en grande quantité sans devenir une nuisance pour la santé. En fait, tout dépend de la structure même de la molécule.

Une carence en acide ascorbique, mieux connu sous le nom de vitamine C, cause une maladie appelée le scorbut qui se caractérise par des hémorragies multiples et un affaiblissement général. En effet, la vitamine C doit être consommée quotidiennement car c'est une molécule hydrophile ( qui aime l'eau ). Pourquoi cet amour pour l'eau? Et bien, il y a un principe en chimie qui dit qu'un semblable dissout un semblable. L'acide ascorbique, qui est une molécule polaire en raison de ces nombreux groupements O-H, se dissout bien sûr dans un solvant qui lui aussi est polaire, c'est-à-dire l'eau contenue dans notre corps! Or, nous perdons constamment notre eau sous forme de transpiration et dans les urines. Nous la renouvelons bien sûr en buvant. Mais, l'eau perdue contient la vitamine qui s'est stockée dans notre corps. C'est pourquoi, nous devons en consommer sur une base quotidienne.

Un autre type de vitamine, la vitamine D n'a pas besoins quant à elle d'être absorbée aussi souvent que l'acide ascorbique car elle est liposoluble ( qui se dissout dans les graisses ). Nous avons dit tout à l'heure qu'un semblable dissout un semblable, or il est logique que ce soit la graisse de notre corps qui stocke la vitamine D car ce sont 2 molécules non-polaires. Or, nous ne perdons pas nos tissus adipeux d'une manière excessive, à moins que nous suivions une diète sévère bien sûr. C'est pourquoi nous gardons en quelque sorte nos réserves de vitamines D et qu'une légère déficience peut être tolérée par notre organisme. Par contre, le fait de conserver beaucoup plus facilement une substance a un inconvénient...l'hypervitaminose. C'est pourquoi il est préférable de consommer les vitamines A, D, E ou K raisonablement car celles-ci sont toutes liposolubles.

Qu'est-ce qui différencie la glace, l'eau et la vapeur d'eau?

En fait, se sont toutes des molécules d'eau. Elle ne sont simplement pas à la même phase. Mais qu'est-ce qui produit ce changement de phase? Pour l'expliquer, nous allons observer de plus près une molécule d'eau sous ses trois phases différentes.

Au commencement, nous avons un cube de glace. Les molécules ne bouge pas beaucoup. Celles-ci ne peuvent que vibrer entre elles. Elles sont extrêmement tassées les unes contre les autres. C'est pourquoi tous ce qui est solide est très dur et ne peut se permettre d'avoir "l'élasticité" d'un liquide. La glace fondra si nous lui donnons de l'énergie sous forme de chaleur. Ce phénomène est typique au printemps. Le soleil qui devient plus chaud est capable de faire fondre la neige. De l'eau sous phase liquide possède vraisemblablement davantage d'énergie que de la glace. C'est pour cette raison que les molécules d'eau sont maintenant plus éloignées les unes des autres. Elles peuvent même, en plus de vibrer, tourner sur elles-même. C'est pourquoi le liquide peut prendre la forme du contenant dans lequel on le met. Les liaisons entre les molécules sont plus "élastiques" et permettent un certain mouvement. Si nous continuons à donner à nos petites molécules d'eau de l'énergie, elles prendront bientôt toute la place qui leur est donnée. L'eau s'évaporera pour former de la vapeur. À ce stade, en plus de vibrer et de tourner, elles se déplacent ici et là dans notre contenant. Nous voyons moins bien la vapeur que l'eau liquide ou la glace car c'est de l'eau moins "concentrée". Les molécules de la glace étaient très tassées, donc il y avait moins d'espace vide entre chacune d'entre elles. Par contre, les molécules d'eau sous forme de vapeur sont très éloignées les unes des autre car elles ont l'énergie nécessaire pour se déplacer. Il y a donc de grands vides entre elles. Nous voyons davantage l'air entre celles-ci.

Il n'y a pas que l'eau qui possède 3 phases, en fait tous les éléments peuvent être solides, liquides et gazeux. Seulement, nous voyons plus souvent les trois phases de l'eau car celles-ci correspondent aux niveaux d'énergies présents dans notre atmosphère. Notre climat permet de voir ses trois phases. Par contre, si la température moyenne de la Terre grimpait dangereusement pour se maintenir en moyenne à 150 C, nous ne verrions que l'eau sous forme de vapeur! Si la température grimpait jusqu'à des températures mortelles pour l'être humain, la plupart des métaux de notre planète se retrouveraient sous la phase liquide! Tout cela pour vous dire que c'est la température ( degré d'énergie ) qui détermine les phases des différents éléments de notre planète. Nous pouvons bien sûr abaisser de quelques degrés la température de congélation de l'eau en y ajoutant un solvant ( le sel sur les rue en hiver ) mais la seule manière efficace pour ne plus avoir une chaussée glissante serait de ne plus avoir d'hiver! Mais la nature a son équilibre et la perturber pourrait être fatal pour l'être humain.

Les si populaires liens hydrogène!

En effet, nous retrouvons ces liens hydrogène partout. Mais qui sont-ils? Tout d'abord, un pont hydrogène ne peut que se former entre un atome d'hydrogène et un autre atome comme l'azote, l'oxygène ou le fluor. C'est grâce à cette "colle" que notre ADN ( la molécule contenant notre bagage hériditaire ) a la forme d'une hélice. Quelquefois, ces liens peuvent être brisés accidentellement, modifiant légèrement cette si précieuse molécule. Il en résulte alors des mutations qui peuvent malheureusement se transmettre aux générations futures. Voilà pourquoi les explosions nucléaires sont si dangereuses. En effet, elles émettent une quantité considérable de rayonnement gamma qui agissent comme de véritables "petits couteaux" et qui se donnent un malin plaisir à couper certains liens hydrogène de l'ADN. Bien sûr, il n'y a pas que les rayons gamma qui soient dommageable pour notre santé. Les rayons x ( radiographies ) ainsi que le rayonnement U.V du soleil ou de certaines lampes solaires peuvent, à la longue, s'attaquer à nos cellules et générer des cancers, la stérilité et même la mort. C'est pourquoi les médecins ainsi que les dentistes vérifient toujours à quand remonte notre dernière radiographie. Et que dire de la publicité vantant les avantages de la crème solaire!

Étant donné que les ponts hydrogène sont plutôt souples, ce sont eux qui permettent l'étirement et la contraction de nos fibres musculaires ( formant nos muscles ). Saviez-vous que le fer à friser n'est qu'en fait qu'un "briseur de ponts hydrogène"? En effet, la chaleur du fer rompt ces ponts hydrogènes établis entre les molécules de protéine constituant les cheveux.

Sans liens hydrogène, la vie n'existerait problablement pas car c'est cette "colle" qui réunit ensemble nombre de molécules essentielles à la vie tout en leur permettant une certaine liberté facilitant ainsi les échanges de nos cellules par exemple. Bien que les ponts hydrogènes sont invisibles, nous leur devons la vie!

Photosynthèse vs. respiration

Le règne animal et végétal font partie bien sûr de toute la gamme d'originalité vivantes "tricotées" par la nature. Par contre, ceux-ci se différencient entre autre par une caractéristique importante : leur mode d'extraction de l'énergie. Les animaux respirent tandis que les végétaux font la photosynthèse. Mais qu'est-ce qui différencie ces deux procédés?

Nous connaissons bien sûr la respiration car c'est notre mode d'extraction de l'énergie à nous. Sans celle-ci, nous ne pourrions pas brûler l'énergie que nous consommons en mangeant et nous mourrions de faiblesse. À chaque inspiration, nos poumons font entrer de l'oxygène qui est acheminé vers nos cellules grâce à l'hémoglobine. Chacune de celle-ci peut porter sur son dos 4 molécules d'oxygène. C'est d'ailleurs grâce à ce pigment que nous devons la couleur rouge de notre sang. Rendu à destination, l'oxygène se combinant avec le sucre contenu dans la cellule, produit de l'eau, du gaz carbonique et bien sûr de l'énergie sous l'équation :
1 sucre (C6H12O6) + 6 oxygènes (O2)-----> 6 eau (H2O) + 6 gaz carboniques (CO2) + énergie
C'est précisément cette énergie qui, à l'aide d'enzymes servant à accélérer la réaction, fournit l'énergie dont nous avons besoin pour vivre. Les autres déchets, c'est-à-dire le gaz carbonique et la vapeur d'eau sont rejetés à chaque expiration.

Chez les végétaux, c'est le contraire qui se produit. Ceux-ci utilisent le gaz carbonique et rejettent de l'oxygène, celui que nous respirons. En fait, c'est grâce aux végétaux si nous pouvons respirer de l'oxygène. Tout est si bien fait. Nos déchets servent à d'autres organismes et vice-versa. Rien de plus vrai que cette célèbre citation : Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme...

Pourquoi les savons goûtent-ils si mauvais?

Le goût amer du savon provient de la nature même de ceux-ci. Effectivement, toutes ces substances ont un point en commun : elles sont des bases. Vous connaissez sans doute le goût acide du jus de citron ou du vinaigre. Et bien ces substances font partie d'un autre groupe : les acides. Ici, nous nous attarderons davantage sur les bases.

Mais qu'est-ce qu'une base? Une façon simple de répondre à cette question serait d'affirmer qu'une base capte des ions H+. Quand aux acides, ils donnent volontiers des H+. Soit dit en passant, un ion est un atome auquel il manque un ou des électron(s) ou qui en possède en trop. Un ion H+ est donc un atome d'hydrogène auquel il manque un électron. Vous devinez bien sûr que les ions sont très instables car ils ressentent le besoin de soit se débarasser de l'électron en trop ou d'aller en arracher à un autre atome qui lui non plus n'est pas très stable. Mais pourquoi les savons doivent être basiques?

Et bien, le fait d'avoir la possibilité de capter des ions H+ leur confère un grand avantage. En effet, cela permet aux molécules de capter les impuretés et ainsi de débarrasser la surface à nettoyer des saletés lors du rinçage. Voilà, ce n'est pas plus compliqué que ça!

Vous voulez en connaître davantage sur cette science? Alors je vous conseille fortement d'aller au moins jeter un coup d'oeil aux sites suivants :

La chimie de A à Z...si vous avez besoin de retourner à la base.
Chemistry Teaching Ressources : un site très complet! ( anglophone )
Chimie 534 : Si le cours de chimie de 5e secondaire vous pose des problèmes. Le webmestre de ce site m'enseignait la chimie en secondaire 5!

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