Transformation de la matière, transformations chimiques

En théorie, lorsqu’on décrit l’état d’un système, il est nécessaire de préciser :

• Les espèces chimiques présentes.

• L’état physique de chacune de ces espèces chimiques (solide, liquide, gaz).

• La quantité de matière de chacune de ces espèces chimiques.

• La valeur des paramètres physiques (pression et température).

• Un système chimique évolue lorsque l’une quelconque de ses propriétés est modifiée.

• L’état du système avant toute évolution constitue l’état initial.

• L’état du système lorsque toute évolution a cessé est l’état final.

• On nomme transformation le passage d’un système chimique de l’état initial à l’état final.

• Lorsque l’évolution d’un système chimique s’accompagne de l’apparition de nouvelles espèces chimiques, le passage de l’état initial à l’état final est une transformation chimique.

• Lorsque l’évolution d’un système chimique est due à la modification d’un paramètre physique du milieu extérieur au système (température, pression, …), le passage de l’état initial à l’état final est une transformation physique.

• Lorsque l’évolution d’un système chimique s’accompagne de la modification de la composition de noyaux et/ou l’apparition de nouveaux noyaux, le passage de l’état initial à l’état final est une transformation nucléaire.
  Parmi les processus nucléaires on trouve la radioactivité, la fusion nucléaire et la fission.

La transformation d’un système peut s’accompagner d’effets thermiques :

• Si lors de sa transformation le système puise de l’énergie au milieu extérieur, la transformation est dite endothermique.

• Si lors de sa transformation le système cède de l’énergie au milieu extérieur, la transformation est dite exothermique.

• Une espèce chimique dont la quantité de matière diminue lors de la transformation (elle peut s’annuler) est appelée un réactif.

Remarque

Un réactif chimique qui est totalement consommé lors de l’évolution du système est appelé un réactif limitant.

• Une espèce chimique dont la quantité de matière augmente lors d’une transformation est appelée un produit.

• L’équation chimique est l’écriture symbolique, à l’échelle macroscopique, de la réaction chimique.

• L’équation d’une réaction chimique traduit un bilan en quantité de matière.

• L’écriture d’une réaction chimique doit respecter :

  • La loi de conservation de la charge électrique.

    Remarque : Cette loi est une loi fondamentale de la nature jamais mise en défaut.

  • La conservation des noyaux, appelée conservation des éléments chimiques).

    Remarque : Cette loi est propre à la chimie, elle ne s’applique bien sur pas en physique nucléaire.