Salut , je voudrai savoir de quelle maniere on peut iddentifier les différents éléments (atome ) qui constituent une matiere . Par ex comment sait on que dans le methane (ch4) il ya une molecule composé d 1 carbone et de 4 hydrogenes et dans l eau (h2o) il ya une molecule d oxygene et 2 hydrogenes ?
Dernière modification par soso69240 ; 30/10/2015 à 19h53.
Bonjour,
Avec le progrès d'aujourd'hui des gens arrivent à les photographier,
http://m.phys.org/news/2013-05-first...e-reforms.html
https://www.newscientist.com/article...cules-at-last/
Si vous désirez savoir comment ils ont réussi pour le découvrir dans les années 50, là je laisse la parole à un foromeur plus expert sur le sujet.
Bonne lecture
Stef
Dernière modification par stefpell ; 30/10/2015 à 21h18.
Le jour que je sais que je ne sais rien, c'est le jour que je sais que je sais tout!
C'est vrai qu'on arrive à photographier les atomes. Mais la formule de l'eau a été établie au 19ème siècle, à une époque où on ne possédait pas de tels microscopes. On a procédé par une longue série de tâtonnements basés sur des mesures de volumes et de poids.
Voilà à peu près comment cela a commencé.
Quand on électrolyse de l'eau, on détruit la molécule d'eau, et on récolte deux gaz, un gaz à chaque électrode. L'hydrogène d'un côté et l'oxygène de l'autre. Mais l'expérience montre qu'on obtient un volume de gaz hydrogène deux fois plus grand que celui d'oxygène. Mais alors exactement 2 fois. Pas 1.9 fois ou 2.08 fois. Non : 2.0000 fois. Cela a beaucoup surpris les premiers chimistes qui ont fait cette expérience. C'est déjà curieux en soi.
Si on admet qu'un volume quelconque de gaz contient le même nombre de molécules, quelle que soit la nature du gaz, hydrogène ou oxygène, on doit alors admettre que cette électrolyse a produit deux fois plus d'atomes H que d'atomes O. Donc que la molécule d'eau, qu'on a dû casser pourrie ces gaz, contient 2 atomes H pour 1 atome O, ou peut-être 4 atomes H pour 2 atomes O. Donc l'eau est H2O, ou peut-être H4O2. L'avenir a montré que c'était H2O.
On refait la même opération avec de l'acide chlorhydrique (HCl aujourd'hui). Et là on obtient le même volume de gaz à chaque électrode. Mais alors exactement le même volume. Pas "presque" lemme volume. On en déduit que l'acide qu'on a détruit par électrolyse contient des molécules qui ont autant d'atomes H que d'atomes Cl.
Etc.
Dernière modification par moco ; 30/10/2015 à 22h16.
Merci beaucoup,
très interessant.
Bonne journée
Stef
Le jour que je sais que je ne sais rien, c'est le jour que je sais que je sais tout!
Et c'est Mr. Avogadro qui a mené ces expériences, mort en 1856, selon wiki. Étonnant quand même ce qu'ils ont pu accomplir avec le peu de moyen qu'ils avaient.
Comment ont-t-il fait pour les solides qu'on ne peut mettre en gaz si je peux m'exprimer ainsi?
Merci et bonne journée
Stef
Le jour que je sais que je ne sais rien, c'est le jour que je sais que je sais tout!
mercie pour vos reponses instructives mais comment a t on fait pour determiner la composition d une roche par ex la bauxite ?
C'est toute l'histoire de la chimie que tu me domaines retraiter ici. Je ne peux qu'aborder le sujet.
Partons de H et O. L'électrolyse de l'eau conne 2 volumes de hydrogène et de 1 volume d'oxygène. Donc l'eau a pour formule H2O. Et l'acide chlorhydrique a pour formule HCl. Une fois la formule acquise, on pèse les gaz obtenus. On trouve que 1 volume d'oxygène pèse 32 g si on prend 22.4 l à 0°C, et que le même volume d'hydrogène (22.4 litre) pèse 2 g. Donc comme il y a le même nombre d'atomes H et O dans ces volumes de gaz, on en déduit que l'Oxygène est 16 fois plus lourd que l'Hydrogène.
Pareil pour le poids du gaz Chlore et Hydrogène. On trouve que le gaz chlore près 35.5 fois plus que l'Hydrogène. Conclusion : le chlore pèse 35.5 fois plus que l'Hydrogène.
Si on exprime le poids d'un volume de gaz en le rapportent au poids du même volume du plus léger de tous les gaz (l'Hydrogène), on trouve que l'atome H p se 1, l'Oxygène 16 et le chlore 35.5 (fois plus que H).
Je te prie de remarquer que, arrivés à ce niveau, les chimistes de l'époque ont eu beaucoup de chances avec leurs calculs, car ils ne savaient pas que les gaz oxygène, hydrogène et chlore étaient tous formés de molécules diatomiques. Mais ce fait est essentiels pour la suite.
Arrivés à ce point, ils savaient que l'atome O peut fixer 2 H et seulement 1 Cl, et que la masse atomique de H était 1, celle de O était 16, et celle de Cl était 35.5.
Quand les substances ne sont pas gazeuses, cela se complique. Pourtant, on peut faire de l'électrolyse, et peser les résultats. Par exemple, si on électrolyse le sel fondu NaCl donc, on obtient un gaz, du chlore à une électrode, mais un solide (le sodium) à l'autre électrode. On ne peut pas mesurer le volume de ce sodium, puisque ce n'est pas un gaz, mais on peut peser ce sodium. Et on compare avec l'électrolyse de HCl, où on avait vu que la formation de 1 g H est accompagnée de 35.5 g de chlore. On imagine que c'est comme HCl : le sel est formé d'un atome Cl et d'un atome Na. Par le même raisonnement, on pèse le sodium formé quand on a récolté 35.5 g de chlore. On trouve 23 g. On en déduit que l'atome de sodium pèse 23 fois plus que l'hydrogène.
Il est clair que ce raisonnement doit être recoupé par d'autres mesures. Par exemple, on doit pouvoir retrouver les mêmes valeurs si on électrolyse l'oxyde de sodium Na2O, ce qui forme du sodium d'un côté et de l'oxygène de l'autre.
Il arrive que ce raisonnement donne des résultats 2 fois trop petit ou deux fois trop grand. Si on électrolyse du chlore de calcium CaCl2, et qu'on applique le même raisonnement aux produits formés, donc 1 Ca pour 1 Cl (comme on vient de l faire pour NaCl) on trouve un résultat où le calcium est moitié de la valeur exacte. Il a fallu des années de discussion pendant tout le 19ème siècle, pour convaincre les chimistes que le chlorure de calcium est CaCl2 et pas CaCl. Et cela n'a pas été facile. Il y a des chimistes réfractaires qui ont tenu bon jusqu'en 1900 dans leur erreur.
