Aquariophilie

Introduction

Quelques notions de chimie

 ■ Les bases de la chimie utilisées dans les calculs théoriques

Quelques notions élémentaires et définitions de base de chimie sont rappelées, afin de faciliter la compréhension de quelques passages théoriques présentés sur ce site.

• L'atome est la plus petite partie d'un élément qui puisse exister à l'état libre

Un atome est constitué d'un noyau et d'électrons.

Le noyau est constitué de protons et de neutrons.

Un noyau contient des protons en nombre égal aux électrons. Les électrons ont une charge électrique et sont les seuls éléments de l'atome concernés par la chimie.

• La molécule est un groupement d'atomes représentant la plus petite quantité de matière pouvant exister à l'état libre pour un corps chimique. Molécules et atomes peuvent céder ou gagner des électrons, donc des charges électriques. Tous les électrons ont la même charge électrique élémentaire appelée e.

• Un ion est un atome ou une molécule qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

Un ion qui a un déficit en électron est chargé électriquement positivement, il est annoté par un + précédé du nombre d'électrons perdus, c'est un cation. Un ion qui a un excès en électron est chargé électriquement négativement, il est annoté par un - précédé du nombre d'électrons gagnés, c'est un anion. Dans les annotations chimiques l'absence du nombre d'électrons signifie qu'il n'y qu'un électron.

Le nombre d'électrons en surcroit ou en déficit est aussi le nombre d'oxydation de l'ion, lorsque l'ion est celui d'un corps simple ce nombre est la valence du corps simple. Ce nombre représente le pouvoir de l'ion à s'associer à d'autres ions.

A titre d'exemple : Ca2+ est l'ion en provenance du calcium dont la valence est 2, il est chargé positivement de deux électrons de charge électrique élémentaire chacune égale à e et son nombre d'oxydation est égal à 2. C'est un cation.

La mole dont le symbole est mol, est une unité de quantité de matière utilisée depuis 1971. Elle contient 6.1023 particules (Nombre d'Avogadro Ampère). Les particules sont soit des molécules, soit des atomes, soit des ions, soit n'importe quelles sortes de particules.

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• La masse molaire atomique est la masse molaire des éléments chimiques de base exprimée en g.mol-1. Elle est symbolisée par MX, x représente le symbole chimique de l'élément, ainsi :

MH est la masse molaire atomique de l'hydrogène H, MH = 1 g/mol
MCa est la masse molaire atomique du calcium Ca2+, MCa = 40,08 g/mol.
MMg est la masse molaire atomique du magnésium Mg2+, MMg = 24,3 g/mol.
MO est la masse molaire atomique de l'oxygène O, MO = 16 g/mol.
MC est la masse molaire atomique du carbone C, MC = 1,01 g/mol.

• La masse molaire d'une substance est la somme des masses molaires des éléments chimiques de base la composant, MX, x représente le symbole chimique de la substance, ainsi :

MCO2 est la masse molaire de l'élément CO2, le dioxyde de carbone, MCO2 = 44,01g/mol, (12,01+(2 x16))

La quantité de matière n en mol d'une substance est égale à m la masse en gramme de l'échantillon de la substance, divisée par MX la masse molaire de cette substance : n = m·MX-1

La concentration molaire s'exprime en mol/L. C'est le nombre de moles d'un soluté par litre de solution, elle est égale au nombre de moles de la soluté, divisé par le nombre de litres de la solution, elle est symbolisée par une mise entre crochets : [H3O+], [Ca2+]

• La concentration en charges électriques élémentaires d'une substance en mol/L est égale à la valeur absolue de sa charge électrique élémentaire ou nombre d'oxydation multiplié par sa concentration molaire. Ainsi la concentration en charges électriques élémentaires du calcium est égale à : 2·[Ca2+] mol/L.

 ■ Quelques rappels utiles sur les logarithmes (base 10)

Par définition : log(10x) = x

log(103) = 3 = log(1000)
log(10-3) = -3 = log(0,001)
log 10 = 1
log 1 = 0

Les transformations :

log(x·y) = log x + log b
log (x/y) = log x - log b
log (xy) = y log x

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