Chimie
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Étymologie et Histoire

Étymologie

Le terme chimie nous vient du mot arabe الكيمياء al kemi, c'est-à-dire alchimie, littéralement la kemia, la chimie.Al kem signifie aujourd'hui en arabe la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.), attestant que la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces...) passe par une précoce approche quantitative de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...), couvrant indistinctement le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) des premiers procédés chimiques comme celui du dosage (En chimie analytique, le dosage est l'action qui consiste à déterminer la quantité d'une substance précise (l'analyte) présente dans une autre ou dans...) en pharmacopée.

L'alchimie (L'alchimie est une discipline qui recouvre un ensemble de pratiques et de spéculations en rapport avec la transmutation des métaux. L'un des objectifs de l'alchimie est le grand œuvre,...) avant de s'égarer parfois dans une quête philosophale ou une théorisation absconse prend sa source dans un savoir précurseur de la chimie égyptienne, déformé et emprunté par les mondes hellénistiques et byzantins, puis préservé dans le monde (Le mot monde peut désigner :) musulman.

Khem(et) désigne la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...) pour les anciens égyptiens. La chimie est l'art de la terre et le savoir sur la terre. Elle a connu différents essors entre 6000 et 2000 ans avant l'ère chrétienne.

Trois étymologies sont fréquemment citées, mais ces hypothèses peuvent être reliées :

  • l'une égyptienne, kemi viendrait de l'ancien égyptien Khemet, la terre. Il se retrouve aussi dans le copte chame « noire » puisque dans la vallée (Une vallée est une dépression géographique généralement de forme allongée et façonnée dans le relief par un cours d'eau (vallée fluviale) ou...) du Nil, la terre est noire. L'art de la kemi, par exemple les poisons minéraux, a pu influencer la magie noire. La terre d'Égypte elle-même aurait été fort anciennement une terre conquise par des peuples noirs.
  • la racine grecque se lie à χυμεία, khumeia, « mélange de liquides » (χυμός, khumos, « suc, jus »).
  • enfin, certains étymologistes assurent que le mot arabe "kemia", vient du grec χεμεία, "khemeia", qui signifie "magie noire" venant de l'égyptien ancien "kem (KEM est le code IATA de l'aéroport de Kemi-Tornio en Finlande.)" qui désigne la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) noire.

Les origines

Schéma de distillation (La distillation est un procédé de séparation de substances, mélangées sous forme liquide. Elle consiste à porter le mélange à ébullition et à recueillir une fraction légère...) au laboratoire.
La distillation fractionnée sert à séparer des corps chimiques de différentes volatilités. Le recueil méticuleux de phases vapeur () semble l'une des plus anciennes opérations chimiques connues.

L'art d'employer ou de trier, préparer, purifier, de transformer les substances séchées mises sous forme de poudres, qu'elles proviennent du désert (Le mot désert désigne aujourd’hui une zone stérile ou peu propice à la vie, en raison du sol impropre, ou de la faiblesse des précipitations (moins de 250 mm par an).) ou de vallées sèches a donné naissance à des codifications savantes. Elles sont d'abord essentiellement minérales. Mais les plantes éphémères et les arbres pérennes du désert, et leurs extraits gommeux ou liquides nécessaires aux onguents, ont été très vite assimilés à celles-ci, par reconnaissance de l'influence des terres et des roches.

Outre la connaissance du cycle de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et les transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) sédimentaires, la progressive maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à différents niveaux...) des métaux et des terres, les Anciens Egyptiens connaissent le plâtre (Le plâtre est un matériau de construction ignifuge. Il est utilisé sous forme de pâte constituée d'un mélange de poudre et d'eau,...), le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium (silice...), la potasse, les vernis, le papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est...) (papyrus durci à l'amidon), l'encens, une vaste gamme de couleurs minérales ou pigments, de remèdes et de produits cosmétiques... Plus encore que les huiles à onction ou les bains d'eaux ou de boues relaxant ou guérisseurs, la chimie est un savoir sacré qui permet la survie, par exemple par l'art sophistiqué d'embaumer ou par le placement des corps des plus humbles dans un endroit sec.

L'art de la terre égyptien a été enseigné en préservant une conception unitaire. Les temples et les administrations religieuses ont préservé et parfois figé le meilleur des savoirs. Le pouvoir politique souverain s'est appuyé sur les mesures physiques, arpentage et hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :) des crues, peut-être sur la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme...) du limon en suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de particule. En géomorphologie, la suspension est un mode de transport des sédiments. Le fait de...), pour déterminer l'impôt et sur les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) permettant les déplacements ou la mobilité des armées. Le vitalisme ou les cultes agraires et animaux, domaines appliqués de la kemia, ont été préservés dans des temples, à l'instar d'Ammon, conservatoire des fumures azotées et de la chimie ammoniacale antique.

Signes alchimiques des sept métaux : Étain (Jupiter), Plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) (Saturne), Or (Apollon, soleil), Cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente...) (Vénus), Mercure, Argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.) (Diane, Lune), Fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant...) (Mars)

Nos repères de pensée taxonomique sont profondément influencés par les civilisations grecques puis hellénistiques, férues de théorisations, qui ont lentement esquissé de façon sommaire ce qui encadre aux yeux profanes la chimie, la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) et la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres vivants...). Elles ont laissé les techniques vulgaires au monde du travail et de l'esclave. L'émergence de spiritualités populaires, annexant l'utile à des cultes hérmétiques, a promu et malaxé ses bribes de savoirs dispersés. Il est d'ailleurs significatif que les premiers textes datés tardivement du Ier siècle et IIe siècle siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une...) après Jésus-Christ qui nous soient parvenu comportent à l'exemple de l'alchimie médiévale la plus ésotérique, une partie mystique et une partie opératoire. La religiosité hellénistique nous a ainsi légué aussi bien le bain marie, de Marie la Juive que l'abscon patronage (Le Patronage est un ensemble d'initiatives associatrices destinés à protéger et à venir au secours des pauvres, à l'origine placé sous la...) d'Hermès Trismégiste, divinité qui prétendait expliquer à la fois le mouvement et la stabilité de toute chose humaine, terrestre ou céleste.

Evolution avant l'apparition d'une science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) mécaniste

Au cours des siècles ce savoir empirique oscille entre art sacré et pratique profane. Il s'est préservé comme l'atteste le vocable chimia des scolastiques en 1356, mais savoir et art de faire sont souvent segmentés à l'extrême, parfois amélioré dans le monde paysan, artisan ou minier avant de devenir une science expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En science, il s'agit...), la chimie, au cours des troisième et quatrième décennies du XVIIe siècle. Au même titre que la physique, le prodigieux essor de la pensée et de la modélisation mécanistes, fait naître la chimie sous forme de science expérimentale et descriptive. Riche de promesses, la chimie reste essentiellement qualitative et bute sur le retour incessant des croyances écartées.

La chimie a connu un énorme progrès quantitatif avec Antoine Lavoisier qui l'a promue en science exacte. Subsistaient acceptés par les croyances communes jusqu'en 1850, des alchimistes poursuivant la quête de la pierre philosophale continuant l'alchimie sous une forme ésotérique. La rupture entre la chimie et l'alchimie apparaît pourtant clairement en 1722, quand Étienne Geoffroy l'Aîné, médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les maladies, pathologies, et blessures de ses patients. Son métier...) et naturaliste (Le mot naturaliste fait référence au domaine des sciences naturelles. L'adjectif qualifie une personne ou un groupe (association,...) français, affirme l'impossibilité de la transmutation (La transmutation est la transformation d'un élément chimique en un autre par une modification du noyau atomique de l'élément. Elle est aussi appelée transmutation nucléaire.). La chimie expérimentale et l'alchimie diffèrent déjà radicalement ; il est donc nécessaire de pouvoir distinguer ces deux termes restés dans le langage.

Les biographies des savants français et étrangers sont répertoriées dans les articles catégorie: chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique"). Le mot chimiste est...) ou dans la liste de chimistes.

Les représentations de l'atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) et de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière...)

John Dalton à son modeste bureau de laboratoire mancunien

L'étude qualitative de la matière a naturellement conduit les premiers chimistes des années 1620-1650 à modéliser sa composition, puisant librement, mais non sans méfiance dans une abondante tradition antique. A la suite de Van Helmont, ces adeptes mécanistes de la contingence maîtrisent déjà la notion de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...), tiennent compte du facteur de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du...) et parviennent à expliquer sommairement la pression de vapeur (La pression de vapeur est la pression partielle de la vapeur d'un corps présent également sous forme liquide ou solide.) d'un corps et les mélanges miscibles des fluides. John Dalton, persévérant expérimentateur, continuateur de la première lignée mécaniste partiellement abandonnée, a le premier essayé de donner une définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) moderne de la notion d'atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...). L'atome est une particule fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) ou une combinaison (Une combinaison peut être :) de plusieurs d'entre elles. En 1811, Amedeo Avogadro affirme que le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) d'un gaz quelconque à pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et température constante contient le même nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de particules, qu'ils dénomment molécules intégrantes ou constituantes.

Mais il a encore fallu l'obstination de nombreux chimistes souvent incompris, Jons-Jakob Berzelius en pionnier de l'électrovalence dès 1812, pour réaffirmer la possibilité d'une modélisation à la fois mécaniste et géométrique par le biais d'une architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) atomique. Un Auguste Laurent, proposant pour des séries homologues de molécules organiques un même squelette (Le squelette est une charpente animale rigide servant de support pour les muscles. Il est à la base de l'evolution des vertébrés. Celui ci leur a fourni un avantage sélectif conséquent suite au besoin d'un organisme...) constitué d'atomes, était atrocement dénigré par les maîtres des laboratoires. Mais malgré la suprématie et l'influence politique des équivalentistes, le revirement s'opère, porté par la reconnaissance des vieux succès de l'électrochimie préparative depuis Humphrey Davy (Davy (titre original : Davy) est un roman de Edgar Pangborn publié en 1964.) et Michael Faraday et la volonté de corréler quantitativement nombre d'espèces chimiques et masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) d'un corps pur (En chimie, un corps pur est composé d'un seul type de constituant (contraire : mélange). Il existe plusieurs types de corps purs.).

Représentation de l'atome d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) selon le modèle de Bohr : autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent...) du noyau, les électrons en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.)

Le congrès de Karlsruhe organisé en 1860 par les amis de Friedrich August Kékulé von Stradonitz et de Charles Adolphe Wurtz ouvre la voie à des conventions atomiques. Son influence éveille une intense recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) de classification des éléments qui débouche notamment sur les classifications périodiques de Mendéléiev et de Meyer. Elle entraine un renouveau d'intérêt pour les molécules. Kékulé et Kolbe en chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.), Le Bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans...) et Van 't Hoff en chimie générale et plus tard Alfred Werner en chimie minérale établissent les fondements de la représentation en structures moléculaires.

Les orbitales atomiques représentées par les nuages électroniques probabilistes et modélisées à l'aide des équations de la mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation générale de physique...), le meilleur outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une...) théorique actuel pour décrire le comportement des liaisons quantifiées des atomes et molécules

Ce sont les physiciens attirés par la belle cohérence de la chimie des décennies suivantes qui ont poursuivi à une échelle plus précise les recherches sur la structure de la matière. Les travaux de Joseph John Thomson, découvreur de l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) en 1897, prouvent que l'atome est constitué de particules électriquement chargées. Ernest Rutherford démontre par sa célèbre expérience en 1909 que l'atome est surtout fait de vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.), son noyau, massif (Le mot massif peut être employé comme :), très petit et positif, étant entouré d'un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la...) électronique. Niels Bohr (Niels Henrik David Bohr (7 octobre 1885 à Copenhague, Danemark - 18 novembre 1962 à Copenhague) est un physicien danois. Il est surtout connu...), précurseur de la modélisation atomique, affirme en 1913 que les électrons circulent sur des « orbites ». Lorsque James Chadwick découvre les neutrons, la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) quantique fondée dès le début de l'entre-deux-guerres sur le modèle rival proposé par Erwin Schrödinger (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (12 août 1887 à Vienne - 4 janvier 1961) est un physicien autrichien.) renforcée pas les compléments matriciels de Werner Heisenberg, l'affinement théorique de Wolfgang Pauli a déjà pris son envol malgré les contestations appliquées et systématiques d'Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le 18 avril 1955 à Princeton, New Jersey) est un physicien qui fut successivement allemand, puis apatride (1896), suisse (1901), et...). Des années 1930 à notre XXIe siècle, la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui...) quantique explique le comportement de l'atome et des molécules.

Méthodes physiques d'identification de composés chimiques au XXe siècle

Un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien...) de masse

Au vingtième siècle, l'essor des mesures physiques a facilité aux chimistes la caractérisation des composés avec lesquels ils travaillent. Avant la réaction chimique et un nombre restreint de techniques physico-chimiques s'imposaient en ultime recours pour détecter ou caractériser une molécule. Maintenant les diverses méthodes de chromatographie, de spectrométrie électromagnétique (infrarouge, lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.) ou UV), de masse, de résonance magnétique nucléaire (La résonance magnétique nucléaire est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de particules atomiques qui ont un spin nucléaire non nul.), les microscopies électroniques et autres analyses par diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être...) de rayons X ou par diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de...) de particules, et dans des cas d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation des...) contrôlée sur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est composée d'une lame semblable à celle d'un couteau, munie de deux poignées, à chaque extrémité de la lame. Elle permet le dégrossissage et le creusage de...), la microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope....) par champ de force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles « force...) ont permis une identification plus aisée, et souvent de remonter à la structure géométrique des molécules et de leurs assemblages, de connaître leur composition isotopique et parfois même de "voir" par le multiplicateur instrumental la molécule, de la (dé)placer ou de suivre des réactions (photo)chimiques en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel de plus en plus bref. Ces progrès physico-chimiques ont permis des avancées énormes tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement en biochimie où les édifices étudiés sont complexes et les réactions variées.

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