Ce manuel de référence pour l'enseignement de la chimie générale aux étudiants de licence est destiné à leur apporter une vision construite et raisonnée de la chimie et de ses applications. A partir de la structure de l'atome, les auteurs développent un cheminement logique vers les propriétés des molécules les plus complexes et leurs propriétés. La nouvelle organisation de l'ouvrage en petits sujets répartis en 11 thèmes principaux permet une grande souplesse dans la lecture et dans l'assimilation des connaissances. De nombreuses aides pédagogiques, sous la forme de problèmes résolus, d'auto-tests, de boîtes à outils, et d'exercices nombreux guident l'étudiant dans son cheminement vers la connaissance.
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LES FONDEMENTS
BIENVENUE en chimie ! Vous êtes sur le point d'embarquer pour un voyage extraordinaire qui vous conduira au coeur de la science. En regardant dans une direction, vers la physique, vous verrez que les principes de la chimie dérivent du comportement des atomes et des molécules. En regardant dans une autre direction, vers la biologie, vous verrez comment la chimie permet de comprendre la propriété la plus impressionnante de la matière, la vie. Vous serez capable, en regardant un objet usuel, de voir avec l'oeil de votre esprit sa composition en terme d'atomes, et de comprendre comment cette composition détermine ses propriétés.
INTRODUCTION ET ORIENTATION
La chimie est la science de la matière et de ses transformations. Le monde de la chimie englobe donc tous les matériaux qui nous entourent - les cailloux que nous foulons, la nourriture que nous mangeons, la chair dont nous sommes faits et le silicium que nous introduisons dans les ordinateurs. Aucun matériau n'est hors de portée de la chimie, qu'il soit vivant ou mort, végétal ou minéral, sur terre ou dans une étoile lointaine.
Chimie et société
Il nous suffit de regarder autour de nous pour comprendre l'impact de la chimie sur la technologie et sur la société. Dans les premiers jours de la civilisation, lorsque l'Âge de Pierre a laissé la place à l'Âge du Bronze, puis à l'Âge du Fer, les hommes ne se sont pas rendu compte qu'ils faisaient de la chimie lorsqu'ils transformaient en métaux les matériaux qu'ils avaient trouvés sous forme de pierres - nous dirions maintenant minéraux (fig. 1). La possession des métaux leur donna un nouveau pouvoir sur leur environnement, et la perfide nature devint moins cruelle. Les attributs de la civilisation apparurent avec les progrès dans la transformation des matériaux : le verre, les bijoux, les monnaies, les céramiques et, inévitablement, les armes devinrent plus diverses et plus efficaces. L'art, l'agriculture et la guerre devinrent plus raffinés. Rien de tout cela ne serait arrivé sans la chimie.
Le développement de l'acier stimula la profonde influence de la chimie sur la société. La meilleure qualité de l'acier conduisit à la Révolution industrielle, où la vapeur remplaça les muscles et où on vit apparaître des entreprises géantes. L'amélioration des transports et l'augmentation de la production des usines favorisa l'extension du commerce, et le monde devint à la fois plus petit et plus actif. Rien de tout cela ne serait arrivé sans la chimie.
Professeur de chimie à l'Université d'Oxford et directeur du département de chimie physique au Lincoln College, Peter William Atkins est membre de la section "chimie physique" et président de la Commission pour l'enseignement de la chimie de l'UICPA.
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