17 Faits de chimie étonnants qui vont vous époustoufler

L’amas de carbone en forme de ballon de football C60 a été appelé « la plus belle molécule », et si vous avez un œil pour la symétrie, il est facile de comprendre pourquoi. Mais si vous avez déjà aimé la chimie à l’école, ou si vous avez en fait une carrière dans la chimie, vous savez que la chimie va au-delà de la « beauté ».

Comme la physique, il y a un romantisme inhérent à la chimie qui découle de la « vérité », plutôt que des caractéristiques esthétiques classiques. Espérons que ces faits et anecdotes rapides sur la chimie susciteront ou renouvelleront l’intérêt pour ce noble domaine scientifique.

Les éclairs produisent de l’ozone, d’où l’odeur caractéristique après les orages

L’ozone, la molécule d’oxygène triple qui agit comme une couverture stratosphérique protectrice contre les rayons ultraviolets, est créée dans la nature par la foudre. Lorsqu’elle frappe, la foudre craque les molécules d’oxygène de l’atmosphère en radicaux qui se reforment en ozone. L’odeur de l’ozone est très forte, souvent décrite comme similaire à celle du chlore. C’est pourquoi on a cette sensation d’odeur « propre » après un orage.

Les deux seuls métaux non argentés sont l’or et le cuivre

Un métal est un élément qui forme facilement des ions positifs (cations) et possède des liaisons métalliques. Ces éléments ont des électrons qui sont faiblement attachés aux atomes, et les transfèrent facilement. C’est pourquoi les métaux sont d’excellents conducteurs électriques et thermiques – parce que les électrons déplacent l’énergie.

Les électrons de la plupart des métaux reflètent les couleurs de manière égale, de sorte que la lumière du soleil est reflétée en blanc. L’or et le cuivre, cependant, absorbent la lumière bleue et violette, laissant une lumière jaune. Il convient de noter ici que le cuivre est également le seul métal qui est naturellement antibactérien.

L’eau se dilate lorsqu’elle gèle, contrairement à d’autres substances

Typiquement, lorsqu’une chose est froide, elle rétrécit. C’est parce que la température décrit la vibration atomique – plus la vibration est importante, plus elle prend de la place, d’où l’expansion. L’eau est une exception. Même si elle vibre moins lorsqu’elle est gelée, la glace occupe plus de volume. Cela est dû à la forme étrange de la molécule d’eau.

Si vous vous souvenez de votre cours de chimie 101, la molécule d’eau ressemble à Mickey Mouse, l’atome d’oxygène assis au centre (le visage) et deux atomes d’hydrogène chacun à un angle (les oreilles de Mickey). En raison de la façon dont l’oxygène et l’hydrogène se lient, la molécule d’eau est une structure ouverte avec beaucoup d’espace. Lorsque l’eau gèle, elle libère de l’énergie car de nombreuses liaisons très fortes peuvent être créées. Mais elle prend plus de place. Ainsi, la glace se dilate lorsqu’elle gèle. Un autre fait intéressant à mentionner est que l’eau chaude gèle plus vite que l’eau froide.

Le verre est en fait un liquide, il s’écoule juste très, très lentement

C’est en fait vrai, M. Freeze.

Etant ni liquide, ni solide, expliquer le verre est beaucoup plus difficile que certains pourraient le penser. Dans un verre, les molécules circulent toujours, mais à un taux très faible qu’il est à peine perceptible. En tant que tel, il ne suffit pas de classer le verre comme un liquide, mais pas non plus comme un solide. Les chimistes classent plutôt les verres comme des solides amorphes, un état intermédiaire entre ces deux états de la matière. Il existe également une chose appelée verre métallique – une classe de matériaux qui sont trois fois plus résistants que le titane et ont le module élastique de l’os, tout en étant extrêmement légers

Chaque atome d’hydrogène dans votre corps a probablement 13,5 milliards d’années car ils ont été créés à la naissance de l’univers

Au point zéro, pendant la singularité de l’Univers, le tout premier élément chimique était l’hydrogène. Tous les autres ont suivi en fusionnant l’hydrogène en hélium, qui a ensuite fusionné en carbone et ainsi de suite. Environ 73 % de la masse de l’univers visible est sous forme d’hydrogène. L’hélium représente environ 25 % de la masse, et tout le reste ne représente que 2 %. En masse, l’hydrogène et l’hélium combinés représentent moins de 1% de la Terre.

L’hélium superfluide défie la gravité et grimpe sur les murs

Une transition remarquable se produit dans les propriétés de l’hélium liquide à la température de 2,17K (très proche du zéro absolu), appelée « point lambda » pour l’hélium. Une partie du liquide devient un « superfluide », un fluide à viscosité nulle qui se déplace rapidement à travers n’importe quel pore de l’appareil.

Si vous versez une poignée de sel dans un verre d’eau, le niveau de l’eau va baisser

Lorsque vous entrez dans une baignoire, le niveau de l’eau va immédiatement monter, selon la loi d’Achimède. Mais lorsque vous ajoutez un volume de chlorure de sodium (sel) à un volume d’eau, le volume global diminue en fait jusqu’à 2 %. Comment expliquer cela ? La réduction nette du volume observé est due aux molécules de solvant qui deviennent plus ordonnées à proximité des ions dissous.

Le diamant et le graphite sont tous deux entièrement constitués de carbone et de rien d’autre

Bien que constitués de la même matière, la différence entre un joyau de la couronne et une mine de crayon est donnée par la forme. A savoir, le diamant et le graphite sont disposés différemment dans l’espace, ce qui en fait des allotropes du carbone.

L’élément naturel le plus rare de la croûte terrestre est l’astate

Du nom du mot grec signifiant instable (astatos), l’astate est un semi-métal naturel produit par la désintégration de l’uranium et du thorium. Dans sa forme la plus stable, l’élément a une demi-vie de seulement 8,1 heures. La croûte entière semble contenir environ 28 g de cet élément. Si les scientifiques doivent un jour l’utiliser, ils devront essentiellement le fabriquer à partir de zéro. Seuls 0,00000005 grammes d’astate ont été fabriqués jusqu’à présent.

Ces buckyballs se vendent 167 millions de dollars le gramme. La seule chose plus chère au monde est l’antimatière

Une startup d’Oxford a récemment vendu des fullerènes endoédriques pour 167 millions de dollars par gramme. Selon Designer Carbon Materials – la seule entreprise au monde qui fabrique ce matériau exotique – elle a vendu 200 microgrammes de fullerènes endoédriques purs pour 33 400 dollars.

L’ADN est un retardateur de flamme

L’ADN, également connu sous le nom de plan de vie, contient toutes les instructions biologiques qui rendent chaque espèce unique. La molécule de la vie est également étonnamment robuste, étant considérée comme un retardateur et suppresseur de flamme naturel. Ses propriétés ignifuges sont dues à la structure chimique de l’ADN : lorsqu’il est chauffé, le squelette contenant des phosphates produit de l’acide phosphorique, qui élimine chimiquement l’eau, laissant derrière lui un résidu résistant aux flammes et riche en carbone. D’autres bases, comme l’azote, réagissent pour produire de l’ammoniac qui empêche la combustion. À l’avenir, les chercheurs prévoient d’enduire les tissus d’ADN pour fabriquer des vêtements inflammables.

Un pouce de pluie est égal à 10 pouces de neige

Lorsque la température est d’environ 30 degrés F (0 degré C), un pouce de précipitations liquides tomberait sous forme de 10 pouces de neige – en supposant que les précipitations sont toutes de la neige.

Un pneu en caoutchouc est techniquement une seule molécule géante polymérisée

Certaines molécules peuvent être très grosses, mais la plupart sont encore microscopiques. Ce n’est pas le cas du pneu vulcanisé : il s’agit d’une seule et même grosse molécule ! Fondamentalement, le pneu vulcanisé est tout fait de grandes chaînes de polymères qui ont été réticulées ensemble avec des liaisons covalentes.

Les airbags de votre voiture sont remplis d’azide de sodium, un sel très toxique

Lorsqu’une collision a lieu, les capteurs de la voiture déclenchent une impulsion électrique qui, en une fraction de seconde, augmente considérablement la température des sels. Ceux-ci se décomposent alors en azote gazeux inoffensif, ce qui dilate rapidement l’airbag.

Le célèbre chimiste Glenn Seaborg était la seule personne à pouvoir écrire son adresse en éléments chimiques

Il écrivait Sg, Lr, Bk, Cf, Am. C’est Seaborgium (Sg), du nom de Seaborg lui-même ; Lawrencium (Lr), du nom du Lawrence Berkeley National Laboratory ; Berkelium (Bk), du nom de la ville de Berkeley, siège de l’UC Berkeley ; Californium (Cf), du nom de l’État de Californie ; Americium (Am), du nom de l’Amérique.

L’air devient liquide à -190°C

Communément, la matière apparaît dans l’un des quatre états : solide, liquide, gaz et plasma. L’air que nous respirons tous est gazeux mais, comme tout type de matière, il peut changer d’état lorsqu’il est soumis à une certaine température et pression. L’air est un mélange d’azote, d’oxygène et d’autres gaz. Le gaz peut être liquéfié par compression et refroidissement à des températures extrêmement basses – sous la pression atmosphérique normale, l’air doit être refroidi à -200°C et sous haute pression (généralement 200 atmosphères) à -141°C pour se transformer en liquide. L’air liquide est utilisé commercialement pour congeler d’autres substances et surtout comme étape intermédiaire dans la production d’azote, d’oxygène et d’argon et des autres gaz inertes.

Mars est rouge à cause de l’oxyde de fer

Alors que la Terre est parfois appelée la « bille bleue » parce qu’elle est principalement couverte d’océans et possède une atmosphère épaisse, ce qui lui donne un aspect bleu, Mars est couverte de beaucoup d’oxyde de fer – ce sont les mêmes composés qui donnent au sang et à la rouille leur couleur distincte. À la lumière de ces éléments, ce n’est pas une coïncidence si Mars, qui apparaît parfois comme une « étoile » rouge vif, a été nommée d’après le dieu grec de la guerre.