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La chimie est la science qui étudie la matière et ses transformations : atomes, molécules, réactions, liaisons. Née de l'alchimie, elle devient une science exacte avec Lavoisier avant d'être bouleversée par la découverte de l'électron et la mécanique quantique. Ce quiz parcourt l'histoire de la discipline, la structure de la matière, les grandes lois chimiques et le potentiel hydrogène, le fameux pH inventé dans une brasserie danoise. Du cation à l'acétonitrile, de Démocrite à Breaking Bad, voyez si vos souvenirs de cours de physique-chimie tiennent encore la route.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Combien de protons possède tout atome de carbone ?
Six
Ce nombre de protons, le numéro atomique, définit abstraitement l'élément ; tous les éléments sont ordonnés dans le tableau périodique.
Q 02Quelle célèbre phrase de Lavoisier illustre le principe de conservation de la masse ?
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »
Parmi les autres lois de conservation, la loi de Soddy illustre celle du nombre de charges.
Q 03Que signifie « atomos », le mot grec ancien à l'origine du mot atome ?
Indivisible
La taille caractéristique d'un atome se compte en dixièmes de nanomètre, soit 10⁻¹⁰ m, et les plus gros se voient au microscope électronique en transmission.
Q 04Dans quelle série un chimiste expert utilise-t-il la chimie de façon préméditée ?
« Breaking Bad »
Les séries télévisées utilisent la chimie comme ressort scénaristique pour fabriquer gaz toxiques, batteries ou bombes artisanales, parfois en bricolage improvisé.
Q 05Pour ses travaux sur quels éléments Marie Curie reçoit-elle le prix Nobel de chimie en 1911 ?
Le polonium et le radium
Deux ans plus tard, Niels Bohr affirmera que les électrons circulent sur des « orbites », précurseur de la modélisation atomique moderne.
Q 06Quel surnom donne-t-on à la chimie pour ses liens étroits avec la biologie et la physique ?
« science centrale »
Elle entretient aussi des relations avec la médecine, la pharmacie, l'informatique et la science des matériaux, sans oublier le génie des procédés.
Q 07Comment appelle-t-on un atome qui a perdu un ou plusieurs électrons ?
Cation
Chargé positivement, il s'oppose à l'espèce dont le cortège électronique est excédentaire ; les ions issus de molécules polyatomiques sont dits complexes.
Q 08Quel philosophe de la Grèce antique a défendu la théorie atomiste ?
Démocrite
L'idée d'une matière faite de « grains » insécables fut disputée jusqu'à la fin du XIXe siècle ; elle ne fait plus aujourd'hui l'objet d'aucune controverse.
Q 09Dans une réaction d'oxydoréduction, comment nomme-t-on l'espèce qui capte les électrons ?
L'oxydant
Ce type de réaction est un échange d'électrons entre espèces chimiques ; celle qui cède ses électrons joue le rôle inverse.
Q 10De quelle langue le latin médiéval « alchemia » tire-t-il son origine évidente ?
L'arabe
Le terme al-kimiya aurait lui-même été emprunté, d'après Albert Dauzat, au grec khêmeía signifiant « magie noire », issu de l'égyptien ancien kêm, la couleur noire.
Q 11Qui a découvert l'électron en 1897 ?
Joseph Thomson
Ses travaux ont prouvé que l'atome est constitué de particules électriquement chargées, ouvrant la voie aux modèles atomiques du début du XXe siècle.
Q 12Combien d'éléments chimiques naturels sont répertoriés ?
92
S'y ajoutent 17 éléments artificiellement créés par l'homme ; chacun est défini par un couple symbole et numéro atomique.
Q 13Quel écrivain italien a consacré un chapitre à chaque élément dans « Le Système périodique » ?
Primo Levi
L'ouvrage compte vingt et un chapitres ; son auteur, chimiste spécialiste de peinture, dirigeait le laboratoire d'une petite unité de production à Turin.
Q 21Quel chimiste français est cité comme spécialiste de la gastronomie moléculaire ?
Hervé This
Il souligne que bien des préparations culinaires ne sont pas des émulsions mais des dispersions colloïdales plus ou moins complexes.
Q 22Quelle brasserie abritait le laboratoire de Copenhague où le concept de pH est né en 1909 ?
Carlsberg
Le « p » du sigle abrège le mot allemand Potenz, « puissance » au sens mathématique, et le H est le symbole de l'hydrogène.
Q 23Dès quelle année Antoine Lavoisier explique-t-il la combustion par le dioxygène ?
1775
Lavoisier a aussi introduit un bilan matière par la pesée systématisée, ce qui a promu la chimie au rang de science exacte après les errements du phlogistique.
Q 14Qui affirme en 1811 que des volumes égaux de gaz contiennent le même nombre de particules ?
Amedeo Avogadro
Il nommait ces particules « molécules intégrantes ou constituantes » ; la loi vaut à pression et température constantes.
Q 15Quel volume occupe une mole de gaz parfait dans les conditions normales (0 °C, 101,3 kPa) ?
22,4 L
Une mole contient autant de particules que d'atomes de carbone dans 12 g de carbone 12, soit 6,02 × 10²³ entités.
Q 16Quel physicien démontre en 1909 que l'atome est surtout composé de vide ?
Ernest Rutherford
Son expérience révèle un noyau massif, très petit et positif, entouré d'un nuage électronique.
Q 17Quel chimiste danois introduit le concept de pH en 1909 ?
Søren Sørensen
Il étudiait l'effet des concentrations de quelques ions sur les protéines lors de la fabrication de la bière, et utilisa d'abord la notation pH+.
Q 18En quelle année paraît le « Traité élémentaire de chimie » de Lavoisier ?
1789
L'ouvrage est publié sous le seul prénom d'Antoine alors que son épouse, Marie-Anne Pierrette Paulze, tenait le cahier de laboratoire depuis 1777.
Q 19Quel principe veut qu'un équilibre chimique réagisse en s'opposant à une perturbation ?
Le Chatelier
La loi expérimentale de van 't Hoff permet, elle, de prévoir le sens d'un déplacement d'équilibre en fonction de la température.
Q 20Quelle loi relie l'absorbance d'une espèce en solution à sa concentration ?
Beer-Lambert
C'est une loi de spectroscopie ; celle de Kasha décrit, dans le modèle quantique, la phosphorescence et la fluorescence.
Q 24Dans quel roman de Marguerite Yourcenar trouve-t-on un personnage chimiste ?
« L'Œuvre au noir »
Dans la littérature, les chimistes sont souvent dépeints en demi-sorciers jouant avec des forces obscures, image héritée de l'ancien alchimiste.
Q 25Dans quelle ville se tient en 1860 le congrès qui ouvre la voie aux conventions atomiques ?
Karlsruhe
Organisé par les amis de Kekulé et de Wurtz, ce congrès éveille les recherches qui aboutiront aux classifications périodiques de Mendeleïev et de Meyer.
Q 26Quel pionnier a pressenti dès 1910 l'existence des macromolécules ?
Hermann Staudinger
La chimie macromoléculaire, née dans les années 1930, couvre aussi bien la cellulose et l'amidon que les protéines et l'ADN.
Q 27Selon Chrétien Dehaisnes, en quelle année le mot « chimie » apparaît-il en français ?
1356
Le mot dérive du latin médiéval chimia ; le métier de chimiste, lui, n'est attesté que bien plus tard, d'après les écrits de Noël du Fail.
Q 28Combien de pays ont adopté la convention de Rotterdam en 1998 ?
165
Administrée par l'ONU via le PNUD et la FAO, elle vise à protéger la santé des personnes et l'environnement face au commerce des produits chimiques.
Q 29Quel médecin français affirme en 1722 l'impossibilité de la transmutation ?
Étienne Geoffroy l'Aîné
Cette prise de position marque la rupture entre la chimie expérimentale et une alchimie spéculative faite de croyances irrationnelles et d'explications mythologiques.
Q 30Quel mot de l'ancien égyptien, signifiant « la terre humide », serait à l'origine de « kemi » ?
Khemet
La même racine se retrouve dans le copte chame, « noire », car dans la vallée du Nil la terre est noire.