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qu'il y a différentes substances, et ces différentes substances
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celle-ci c'est du plomb, celle-ci de l'or.
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Et toutes celles que j'ai dessinées -- ou dont j'ai montré
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que ce soit du carbone, ou de l'oxygène, ou de l'azote, ils semblent
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avoir différents types de propriétés. Ou il y a d'autres choses
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qui peuvent être liquides ou même si vous augmentez la température assez haut
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sur ces choses, si vous montez la température assez haut sur de l'or ou du plomb,
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vous pourriez obtenir un liquide. Ou si vous brûlez ce carbone,
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vous pouvez le mettre dans un état gazeux, vous pouvez le lacher dans l'atmosphère,
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vous pouvez casser sa structure.
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Donc ce sont des choses que nous avons tous -- que l'humanité
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a observé depuis des millénaires.
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Mais ça mène à une question naturelle, qui était au départ une question
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philosophique, mais maintenant on peut y répondre un peu mieux,
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et cette question est : si vous cassiez ce carbone
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en bouts de plus en plus petits, est-ce qu'il y a un bout le plus petit,
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la plus petite unité de cette chose, de cette substance,
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qui ait encore les propriété du carbone ?
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Et si vous cassiez ça encore un peu plus
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vous perdriez les propriétés du carbone ?
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Et la réponse est : c'est le cas.
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Et donc juste pour avoir notre terminologie, on appelle ces differentes substances,
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ces substances pures qui ont ces propriétés spécifiques à certaines températures,
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et réagissent de certaines façon, on les appelle éléments.
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On les appelle éléments.
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Le carbone est un élément, le plomb est un élément, l'or est un élément.
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Vous pourriez dire que l'eau est un élément, et dans l'histoire,
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les gens ont considéré l'eau comme un élément, mais maintenant on sait
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que l'eau est faite d'éléments plus basiques,
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elle est faite d'oxygène et d'hydrogène,
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et tous nos éléments sont listés ici dans la table périodique des éléments.
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C signifie carbone -- je vais juste sur ceux qui sont
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très important pour l'humanité -- mais petit à petit vous allez probablement
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vous familiariser avec tous ceux-là.
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Ça c'est l'oxygène, ça c'est l'azote, ça c'est le silicone.
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Ça -- "Au" c'est l'or. Ça c'est le plomb.
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Et la plus basique unité de tous ces éléments est l'atome.
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Donc si vous creusiez et que vous preniez
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des bouts de plus en plus petits, vous finiriez par obtenir
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un atome de carbone.
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Faites la même chose ici, vous finiriez par avoir un atome d'or.
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Faites la même chose ici, vous obtiendriez
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un peu de cette petite particule -- faute de meilleur terme --
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que vous appelleriez un atome de plomb.
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Et vous ne pourriez plus casser ça
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et continuer à l'appeler plomb. Ça n'aurait plus les propriétés du plomb.
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Et juste pour vous donner une idée -- c'est vraiment quelque chose que j'ai du mal
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à imaginer -- c'est que les atomes sont incroyablement petits.
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Vraiment, inimaginablement petits. Par exemple, le carbone.
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Mes cheveux sont fait de carbone. En fait, la plupart de moi-même
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est faite de carbone.
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En fait la plupart de tous les êtres vivants est faite de carbone.
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Et donc si vous preniez mes cheveux, donc mes cheveux sont du carbone.
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Mes cheveux sont principalement du carbone.
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Donc si vous preniez mes cheveux ici -- mes cheveux ne sont pas jaunes
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mais ça contraste bien avec le noir
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Mes cheveux sont noirs, mais si j'avais fait ça vous ne pourriez pas
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les voir à l'écran.
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Mais si vous preniez mon cheveu là et si je vous demandais
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combien d'atomes de carbone de large est mon cheveu ?
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Donc si vous preniez une coupe de mon cheveu, pas la longueur,
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mais la largeur de mon cheveu, et vous disiez : combien d'atomes de carbone de large est-ce que ça fait ?
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Et vous pourriez dire : oh, Sal m'a déjà dit, c'est tout petit,
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donc peut-être qu'il y a mille atomes de carbone ici,
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ou dix-mille, ou cent-mille,
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et je vous dirais : non ! Il y a un million d'atomes de carbone.
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Ou, vous pourriez attacher un million d'atomes de carbone à travers la largeur
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d'un cheveu humain moyen.
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Et bien sûr c'est une approximation, c'est pas exactement
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un million, mais ça donne une idée sur la petitesse
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d'un atome. Vous savez, arrachez-vous un cheveu
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et imaginez qu'on mette un million de choses les unes à coté des autres
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à travers le cheveu, pas dans la longueur, mais dans la largeur
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du cheveu. C'est même difficile de voir la largeur d'un cheveu.
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Et il y aurait un million d'atomes de carbone
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qui seraient en travers.
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Bon, ça serait déjà assez cool en soi --
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on sait qu'il y a ce composant de base
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du carbone, ce composant de base de n'importe quel élément.
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Mais ce qui est encore mieux c'est que ces composants de base
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sont apparentés entre eux. Un atome de carbone est fait de
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particules encore plus fondamentales.
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Un atome d'or est fait de particules encore plus fondamentales.
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Et ils sont en fait définis par l'arrangement de ces
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particules fondamentales, et si vous changiez le nombre
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de particules fondamentales que vous avez, vous pourriez changer
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les propriétés de cet élément, comment il réagirait,
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ou vous pourriez changer l'élément lui-même.
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Et juste pour comprendre ça un peu mieux,
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parlons de ces éléments fondamentaux.
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Donc vous avez le proton.
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Et le proton est en fait -- le nombre de protons
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dans le noyau de l'atome -- et je vais parler
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du noyau dans une seconde -- c'est ce qui définit l'élément.
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Donc c'est ça qui définit l'élément.
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Quand vous regardez la table périodique des éléments ici, il sont en fait
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écrits par ordre de numéro atomique, et le numéro atomique est
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littéralement le nombre de protons dans l'élément.
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Donc par définition, l'hydrogène a un proton.
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L'hélium a deux protons. Le carbone a six protons.
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On ne peut pas avoir de carbone avec sept protons,
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si c'était le cas, ça serait de l'azote, ça ne serait plus du carbone.
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L'oxygène a huit protons. Si vous ajoutiez un autre
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proton ici, ça ne serait plus de l'oxygène,
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ça serait du fluor. Donc ça définit l'élément.
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Ça définit l'élément.
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Et le numéro atomique, le nombre de protons,
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le nombre de protons -- et rappelez-vous, c'est le nombre
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qui est écrit ici en haut pour chacun de ces
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éléments dans la table périodique -- le nombre de protons
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est égal au numéro atomique.
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Est égal au numéro atomique.
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Et ils mettent ce numéro ici car c'est
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la caractéristique qui définit l'élément.
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Les deux autres composants d'un atome --
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je pense qu'on peut dire ça comme ça -- sont l'électron
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et le neutron.
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Et le modèle que vous pouvez commencer à construire dans votre tête --
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et ce modèle, comme on le verra en avançant dans la chimie,
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il va devenir un peu plus abstrait et très dur
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à conceptualiser -- mais une façon de le voir est
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que vous avez les protons et les neutrons qui sont
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le centre de l'atome.
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Ils sont le noyau de l'atome.
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Donc par exemple, le carbone, on le sait, a six protons.
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Donc un, deux, trois, quatre, cinq, six.
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Le carbon 12, qui est une version du carbone, va aussi avoir
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six neutrons.
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Vous pouvez avoir des versions du carbone qui ont un différent
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nombre de neutrons.
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Donc les neutrons peuvent changer, les électrons peuvent changer,
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vous pouvez toujours avoir le même élément.
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Les protons ne peuvent pas changer.
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Vous changez les protons, vous avez un élément différent.
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Donc laissez-moi dessiner un noyau de carbone 12.
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Donc un, deux, trois, quatre, cinq, six.
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Donc ça ici c'est le noyau du carbone 12.
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Et parfois il va être écrit comme ça.
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Et parfois ils vont même écrire le nombre
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de protons.
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Et la raison pour laquelle on l'écrit carbon 12 --
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vous savez j'ai compté six neutrons --
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c'est que c'est le total -- vous pourriez le voir comme le nombre
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total de -- une façon de le voir, et on mettra
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un peu plus de nuance par la suite -- c'est que c'est le nombre
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Et ce carbone par définition a un numéro atomique de six,
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mais on peut le réécrire ici juste pour qu'on s'en rappelle.
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Donc au centre de l'atome de carbone on a ce noyau.
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Et le carbone 12 va avoir six protons et six neutrons.
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Une autre version du carbone, le carbone 14, va toujours avoir
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six protons, mais il va avoir huit neutrons.
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Donc le nombre de neutrons peut changer,
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mais c'est du carbone 12 ici.
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Et si le carbone 12 est neutre -- et je vais encore mettre
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s'il est neutre il va aussi avoir six électrons.
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Donc laissez-moi dessiner six électrons.
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Un, deux, trois, quatre, cinq, six.
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Et c'est peut-être la façon première de se représenter
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les relations entre les électrons
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et le noyau -- c'est que vous pouvez imaginer que les électrons
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sont en train de bouger autour, ou vibrer autour de ce noyau.
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Un modèle est que vous pourriez les imaginer comme orbitant
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autour du noyau, mais ce n'est pas très juste.
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Ils n'orbitent pas de la façon dont une planète, par exemple,
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orbite autour du soleil.
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Mais c'est un bon point de départ.
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Une autre façon est qu'ils sont en train de sauter autour du noyau
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ou qu'ils vibrent autour du noyau.
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Et c'est parce la réalité devient très bizarre
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à ce niveau, et on devra en fait en venir à la physique
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quantique pour vraiment comprendre ce que fait l'électron.
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Mais un premier modèle mental est qu'au centre
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de cet atome, de cet atome de carbone 12,
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vous avez ce noyau.
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Vous avez ce noyau juste ici.
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Et ces électrons sautent autour de ce noyau.
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Et la raison pour laquelle ces électrons ne s'écartent pas
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de ce noyau, pourquoi ils sont comme attachés à ce noyau,
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et qu'ils forment une partie de cet atome, c'est que les protons
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ont une charge positive.
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Ont une charge positive, et les électrons ont une charge négative.
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Et c'est une propriété de ces particules
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fondamentales, quand vous commencez à penser à ce qu'est une charge
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fondamentalement, hormis être un terme, ça devient
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assez profond.
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Mais ce que nous savons,
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quand on parle de la force électro-magnétique,
-
c'est que les charges opposées s'attirent.
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Donc le meilleur moyen d'y penser c'est : protons et électrons,
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parce qu'ils ont des charges différentes,
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ils s'attirent.
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Les neutrons sont neutres, donc ils restent juste plantés là
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dans le noyau, et ils modifient en fait les propriétés
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à certains niveaux, pour certains atomes de certains éléments.
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Mais la raison pour laquelle les électrons ne s'envolent pas
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tout seuls est qu'il sont attirés.
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Ils sont attirés vers le noyau.
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Et ils ont aussi une vélocité incroyablement haute --
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c'est même difficile -- on touche encore une fois
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à une partie très bizarre de la physique dès que l'on parle de
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ce que fait vraiment un électron -- mais ça a assez --
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je pense qu'on peut dire que ça saute autour assez
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pour ne pas tomber dans le noyau,
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je pense que c'est une façon d'y penser.
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Et donc, j'ai parlé du carbone 12 juste ici défini
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par le nombre de protons.
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L'oxygène serait défini comme ayant huit protons.
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Mais encore une fois, les électrons peuvent interagir avec d'autres électrons.
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Ils peuvent être emportés par d'autres atomes.
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Et ça représente en fait beaucoup de notre compréhension de la chimie.
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C'est basé sur combien d'électrons a un atome,
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ou a un certain élément.
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Et comment ces électrons sont configurés,
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et comment les électrons des autres éléments sont configurés,
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ou peut-être d'autres atomes du même élément.
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On peut commencer à prévoir comment un atome d'un élément
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peut réagir avec un autre atome du même élément,
-
ou un atome d'un élément -- comment il pourrait réagir,
-
ou comment il pourrait s'attacher, ou être attiré,
-
ou repousser un autre atome d'un autre élément.
-
Donc par exemple, et on va apprendre beaucoup plus à ce sujet
-
dans le futur, c'est que c'est possible pour un autre atome quelque part
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d'éjecter un électron d'un carbone,
-
juste parce que pour quelque raison -- et on parlera
-
de certains atomes neutres de certains éléments qui ont une plus grande
-
Donc un, peut-être parmi ceux-là, éjecte un électron
-
d'un carbone, et ce carbone va avoir moins
-
d'électrons que de protons, donc on va avoir cinq électrons
-
Et donc on va avoir une charge nette positive.
-
Donc dans ce carbone 12, la première version que j'ai fait,
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J'avais six protons, six électrons, les charges s'annulaient.
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Si je perds un électron, alors je n'ai que 5 de ceux-là,
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et donc j'aurais une charge nette positive.
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Et on parlera beaucoup plus de tout ça
-
tout le long de la playlist de chimie,
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mais j'espère que vous avez l'impression que
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ça commence déjà à devenir vraiment cool.
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On arrive déjà à ce composant fondamental
-
appelé l'atome.
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Et ce qui est encore mieux est que ce composant
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fondamental est construit avec des composants encore plus
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fondamentaux.
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Et ces choses peuvent être interverties
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pour changer les propriétés d'un atome, ou même aller
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d'un atome d'un élément à un atome d'un autre élément.
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Not Synced
Et non seulement elles ont différentes propriétés,
-
Not Synced
Nous les humains savons depuis des millénaires,
-
Not Synced
affinité pour les électrons que les autres.
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Not Synced
certains types de particules d'air, et suivant le type de particules d'air que vous regardez,
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Not Synced
dans certaines circonstances. Et voilà des photos
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Not Synced
de certaines de ces substances. Celle-ci est du carbone dans sa forme graphite,
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Not Synced
des photos ici -- et je les ai eues de ce site juste ici --
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Not Synced
elles sont toutes sous leur forme solide, mais on sait aussi
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Not Synced
et six protons.
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Not Synced
juste en regardant notre environnement,
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Not Synced
l'une pourrait réfléchir la lumière d'une certains manière ou ne pas la réfléchir,
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Not Synced
ont tendance à avoir différentes propriétés.
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Not Synced
ou être d'une certaine couleur, ou être liquide à une certaine température,
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Not Synced
ou être un gaz ou un solide. Mais on commence aussi à observer comment elles réagissent entre elles
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Not Synced
qu'il semble y avoir certains types de particules, vous savez,
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Not Synced
total de protons et de neutrons dans son noyau.
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Not Synced
un peu de nuance à ce mot dans une seconde --
