Je viens d'écrire ailleurs que ce blog-ci était "politique"... mais je ne suis pas un politicien, et la "politique" dont je parle est "quotidienne", familière, et que les sciences quantitatives sont au coeur de l'affaire : sutor non supra crepidam, n'est-ce pas ?
Bref, je veux vous parler des composés "aromatiques" : je parle en physico-chimiste, ce qui signifie que ce ne sont pas les composés odorants, qui sont considérés, mais les composés comme le benzène, dont le nombre d'électrons "pi" est de type 4 n +2, comme le veut la règle de Hückel.
Ces composés ont une histoire. Quand Michael Faraday découvrit le benzène, il le trouva d'odeur agréable, d'où le mot "aromatique", qui est mal choisi, parce que certains composés "chimiquement aromatiques" n'ont pas d'odeur, mais passons.
Ce qui est le plus important, c'est que les physico-chimistes firent alors une observation étonnante : alors que les composés qui ont des "doubles liaisons" peuvent participer à des réactions d'addition (le dichlore s'ajoute à l'éthylène, pour faire le dichloroéthane), le benzène réagissait très différemment, et l'addition n'était pas observée.
Il fallut des travaux nombreux, où se distingue celui de Kékulé, pour comprendre que les électrons pi sont délocalisés et que...
LE BENZENE NE CONTIENT PAS DE DOUBLE LIAISON !
C'est pour cette raison que l'on doit décrire ces électrons par un petit rond, au centre du cycle hexagonal, ou une lettre phi, et non trois liaisons doubles localisées à des endroits arbitraires.
Et c'est ainsi que la physico-chimie est belle !
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mercredi 24 avril 2013
samedi 20 avril 2013
Nu !
Note ajoutée quelques jours après avoir fait le billet : n'hésitez pas à aller voir le commentaire qui a été placé par "patricedusud".
Le billet lui-même :
Alors que je cherchais à savoir ce qu'un étudiant de fin de "master en agro-alimentaire" (j'utilise l'expression pour simplifier) doit avoir comme compétences, j'avais dressé une liste :
- expression du potentiel chimique
- expression de l'enthalpie libre
- relation de de Broglie
- expression d'une gaussienne
- loi des gaz parfaits
- expression de la force de Stokes
- loi fondamentale de la dynamique
- loi d'Einstein pour la viscosité de systèmes dispersés
- divers colloïdes
- expression de la tension de surface
- lois de Fick
- définition du module d'élasticité
- règle de Hückel pour l'aromaticité
- équation de Schrödinger
-..
Dans cette liste, figuraient des questions comme :
- quel est le pH d'un acide faible en solution dans l'eau ?
- quelle est la primitive de la fonction sin(x).cos(x) ?
Toutefois, je viens de comprendre que nous sommes au XXI e siècle, et que des choses qui semblent importantes aux enseignants ne le sont peut-être pas.
Ainsi, des logiciels de calcul formel donnent en un clic la primitive de sin(x).cos(x)... ou de toute autre fonction. Ne sommes nous donc pas en train de demander d'extraire à la main des racines carrées, à des gens qui disposent de calculettes ?
Pour le calcul du pH d'un acide faible dans l'eau, de même : la formule classique (qui n'est pas inutile) s'obtient après avoir effectué des approximations, mais les calculs de pH ont longtemps été des moments difficiles de l'enseignement de la physico-chimie, parce que, derrière la partie de compréhension, il y avait une partie de calcul qui coinçait.
Pour établir les équations dont la résolution donne le pH d'une solution, il faut écrire :
- la loi de conservation de la masse
- la loi de conservation de la charge électrique
- la loi de conservation de l'énergie (Ka)
- les équilibres chimiques en jeu
Ensuite, on calcule... ou bien, au XXI e siècle, on dit au logiciel de résoudre le système d'équations, et, avec 200 décimales, on obtient un résultat bien meilleur que celui que l'on aurait en faisant des approximations. Surtout, cette méthode moderne évite les contorsions que l'on trouve parfois dans des livres de chimie des solutions, où l'on enchaîne les cas plus ou moins particuliers, et tous sans intérêts : après tout, c'est la physico-chimie qui nous intéresse, pas les calculs qu'une machine peut faire, non ?
Tout cela pour dire que, même si les enseignants en ont bavé à apprendre des choses devenues inutiles, il semble... inutile d'encombrer les programmes avec ces dites choses rendues inutiles par l'avènement de l'informatique.
Ce qui m'a fait comprendre le sentiment qu'ont certains cuisiniers dont le savoir est réfuté par les explorations scientifiques. Oui, nous avons le sentiment d'avoir perdu notre temps, à apprendre des choses devenues sans intérêt, périmées. Mais quel bonheur, au fond, de pouvoir apprendre davantage, mieux !
Le billet lui-même :
Alors que je cherchais à savoir ce qu'un étudiant de fin de "master en agro-alimentaire" (j'utilise l'expression pour simplifier) doit avoir comme compétences, j'avais dressé une liste :
- expression du potentiel chimique
- expression de l'enthalpie libre
- relation de de Broglie
- expression d'une gaussienne
- loi des gaz parfaits
- expression de la force de Stokes
- loi fondamentale de la dynamique
- loi d'Einstein pour la viscosité de systèmes dispersés
- divers colloïdes
- expression de la tension de surface
- lois de Fick
- définition du module d'élasticité
- règle de Hückel pour l'aromaticité
- équation de Schrödinger
-..
Dans cette liste, figuraient des questions comme :
- quel est le pH d'un acide faible en solution dans l'eau ?
- quelle est la primitive de la fonction sin(x).cos(x) ?
Toutefois, je viens de comprendre que nous sommes au XXI e siècle, et que des choses qui semblent importantes aux enseignants ne le sont peut-être pas.
Ainsi, des logiciels de calcul formel donnent en un clic la primitive de sin(x).cos(x)... ou de toute autre fonction. Ne sommes nous donc pas en train de demander d'extraire à la main des racines carrées, à des gens qui disposent de calculettes ?
Pour le calcul du pH d'un acide faible dans l'eau, de même : la formule classique (qui n'est pas inutile) s'obtient après avoir effectué des approximations, mais les calculs de pH ont longtemps été des moments difficiles de l'enseignement de la physico-chimie, parce que, derrière la partie de compréhension, il y avait une partie de calcul qui coinçait.
Pour établir les équations dont la résolution donne le pH d'une solution, il faut écrire :
- la loi de conservation de la masse
- la loi de conservation de la charge électrique
- la loi de conservation de l'énergie (Ka)
- les équilibres chimiques en jeu
Ensuite, on calcule... ou bien, au XXI e siècle, on dit au logiciel de résoudre le système d'équations, et, avec 200 décimales, on obtient un résultat bien meilleur que celui que l'on aurait en faisant des approximations. Surtout, cette méthode moderne évite les contorsions que l'on trouve parfois dans des livres de chimie des solutions, où l'on enchaîne les cas plus ou moins particuliers, et tous sans intérêts : après tout, c'est la physico-chimie qui nous intéresse, pas les calculs qu'une machine peut faire, non ?
Tout cela pour dire que, même si les enseignants en ont bavé à apprendre des choses devenues inutiles, il semble... inutile d'encombrer les programmes avec ces dites choses rendues inutiles par l'avènement de l'informatique.
Ce qui m'a fait comprendre le sentiment qu'ont certains cuisiniers dont le savoir est réfuté par les explorations scientifiques. Oui, nous avons le sentiment d'avoir perdu notre temps, à apprendre des choses devenues sans intérêt, périmées. Mais quel bonheur, au fond, de pouvoir apprendre davantage, mieux !
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