Les formules:

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Constante

Symbole:	Description:	Valeur:
e	Charge de l'électron	1.602 177 33*10-19 Coulomb
c	Vitesse de la lumière dans le vide	299 792 458 m/s
me	Masse de l'électron	9.109 389 7*10-31 kilogramme
mp	Masse du proton	1.672 623 1*10-27 kilogramme
mn	Masse du neutron	1.674 928 6*10-27 kilogramme
Pc	Distance à laquelle une UA sous-tend un angle d'une seconde d'arc	3.261 5 années lumières
UA	Longueur du rayon de l'orbite circulaire non perturbée d'un corps de masse négligeable en mouvement autour du Soleil avec une vitesse angulaire sidérale 0.017 202 radian par jour de 86 400 secondes des éphémérides	149,6 * 106 km + ou - 400 000 km
Na	Constante d'Avogadro	6.022 136 7*10-23/moles
k	Constante d'attraction universelle	6.67*10-11 S.I.
F	Valeur de Faraday: quantité d'électricité -en valeur absolue- transportée par une mole d'électron.	96 500 C

L'oxydoréduction

L'oxydoréduction est une réaction chimique qui se produit entre deux couples et qui est en fait un transfert d'électron entre différents éléments. Elle se décompose en 2 réactions: la réduction et l'oxydation (d'où son nom). La réduction est un gain d'électron(s) pour l'élément. Au contraire, l'oxydation est une perte d'électron(s) pour l'élément. Ainsi les éléments peuvent être soit des oxydants, soit des réducteurs. Un oxydant oxyde ou est réduit, un réducteur réduit ou est oxydé. Une oxydation donne l'oxydant, une réduction donne le réducteur.

Un couple est un ensemble de deux élément (ions ou atomes). La règle de notation impose de mettre l'oxydant à gauche et le réducteur à droite. Quand il y a une oxydoréduction (appelée aussi réaction Rédox), un élément du couple se transforme en un deuxième. Ainsi par exemple si on a le couple Cu²⁺/Cu, Cu²⁺ est l'oxydant et Cu est le réducteur. Lors d'une réduction, Cu²⁺ est réduit en Cu et lors d'une oxydation, Cu est oxydé en Cu²⁺. Une oxydoréduction se passe toujours entre 2 couples selon un potentiel d'oxydoréduction qui attribué pour chaque couple. Plus ce potentiel est élevé, plus l'oxydant de ce couple est fort et plus son réducteur est faible. 

Lors d'une oxydoréduction l'oxydant le plus fort réagit toujours avec le réducteur le plus faible:

Ainsi, Cu²⁺/Cu a un potentiel d'oxydoréduction plus important que le couple Fe²⁺/Fe donc Cu²⁺ est un oxydant plus fort que Fe²⁺ et par conséquence, Fe est un plus fort réducteur que Cu donc il y aura une oxydoréduction entre Cu²⁺ et Fe.

Les demi équations électronique de ces réactions sont: Cu²⁺ + 2 e^-  ---->  Cu          et           Fe  ----->  Fe²⁺ + 2e^-  (le sens de ces équations est sans importance puisqu'elles existent dans les 2 sens)

En bilan nous avons ( après avoir équilibrer l'équation):                 Cu²⁺ + Fe ----> Cu + Fe²⁺

Attention au sens de cette équation car dans l'autre sens, elle est possible uniquement avec un apport en énergie (On peut apporter l'énergie nécessaire pour aller dans l'autre sens, comme par exemple avec l'électrolyse).

Les réactions se font selon la règle du "gamma": L'oxydant le plus fort réagi avec le réducteur le plus fort. Une réaction n'est naturellement possible que si elle forme un gamma:

Remarquez que le trait rouge forme un gamma !!! (sisi ... une lettre comme ça g ... ça ressemble un peu nan?)

On a donc ici l'ion Ag⁺ qui réagi avec le fer Fe pour former de l'argent Ag et l'ion fer II Fe²⁺ .

Comment équilibrer une équation électronique (en milieu acide)?

Voici comment faire:

Prenons comme exemple de réaction un peu plus compliqué:  la réaction entre le couple MnO₄ ^- / Mn²⁺ et le couple Pb²⁺ / Pb

 MnO₄ ^- est l'oxydant le + fort et Pb le réducteur le + fort

Pour équilibrer une équation électronique, on écrit déjà ce que l'on sait:   MnO₄ ^-    Mn²⁺

On équilibre ensuite les atomes généraux autres que H et O, ici, il n'y a rien à faire

On équilibre les atomes de O en ajoutant des molécules d'eau: H₂O:          MnO₄ ^- Mn²⁺ + 4 H₂O

Puis on équilibre les atomes d'hydrogène (H) en ajoutant des ions H⁺:    MnO₄ ^- + 8H⁺    Mn²⁺ + 4 H₂O

Et enfin, on équilibre les charges en ajoutant des e^- :              MnO₄ ^- + 8H⁺ + 5e ^-     Mn²⁺ + 4 H₂O (équation 1)

De même pour le couple Pb²⁺ / Pb :  Pb  Pb²⁺ + 2e^{-  (équation 2)}

^{On arrive ainsi à l'équation bilan:    2} MnO₄ ^-  +  16 H⁺ + 5 Pb -------> 2Mn²⁺ + 8 H₂O + 5 Pb²⁺

(on remarque en effet que l'équation 1 produit 5 électrons et que l'équation 2 en produit 2... Il faut donc trouver un multiple commun (ici 10) et donc multiplier l'équation 1 par 2 et la 2° équation par 5 )

Comment équilibrer une équation électronique (en milieu basique)?

Voici comment faire:

Prenons comme exemple d'une équation électronique:  la réaction du couple MnO₄ ^- / MnO₂ 

Pour équilibrer une équation électronique, on écrit déjà ce que l'on sait:   MnO₄ ^-    MnO₂

On équilibre ensuite les atomes généraux autres que H et O, ici, il n'y a rien à faire

On équilibre les atomes de O en ajoutant des ions hydroxydes HO^-:           MnO₄ ^-    MnO₂ + 2 HO^- 

Puis on équilibre les atomes d'hydrogène (H) en ajoutant des molécules d'eau H₂O:  MnO₄ ^- + H₂O   MnO₂ + 2 HO^- 

On remarque ici que l'équation n'est pas équilibrée, il faut donc jouer avec les coefficients des HO^- et des H₂O: MnO₄ ^- + 2 H₂O   MnO₂ + 4 HO^- 

En fin, on équilibre les charges en ajoutant des e^- : MnO₄ ^- + 2 H₂O + 3 e^-   MnO₂ + 4 HO^- 

Voili Voilou, j'espère que vous avez bien compris tout ça !!!

Bon, pour récapituler la méthode générale, voici un petit tableau:

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Multiple et sous-multiple:

Puissance:	Décimal	Symbole:
1024	1 000 000 000 000 000 000 000 000	Y (yotta)
1021	1 000 000 000 000 000 000 000	Z (zêta)
1018	1 000 000 000 000 000 000	E (exa)
1015	1 000 000 000 000 000	P (peta)
1012	1 000 000 000 000	T (téra)
109	1 000 000 000	G (giga)
106	1 000 000	M (méga)
103	1 000	k (kilo)
102	100	h (hecto)
101	10	da (déca)
10-1	0.1	d (déci)
10-2	0.01	c (centi)
10-3	0.001	m (milli)
10-6	0.000 001	µ (micro)
10-9	0.000 000 001	n (nano)
10-12	0.000 000 000 001	p (pico)
10-15	0.000 000 000 000 001	f (femto)
10-18	0.000 000 000 000 000 001	a (atto)
10-21	0.000 000 000 000 000 000 001	z (zepto)
10-24	0.000 000 000 000 000 000 000 001	y (yocto)

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La radioactivité:

La radioactivité est une réaction (qui n'est pas chimique) qui est la transformation spontanée d'un noyau en un autre noyau avec l'émission de rayonnements radioactifs. Ce phénomène est aléatoire et spontané. Lorsqu'un noyau est radioactif, sa désintégration est inévitable mais on ne sait pas quand elle va avoir lieu (puisque le phénomène est aléatoire).

Hormis la fission artificielle d'un atome en le bombardant de particules, l'instabilité d'un noyau est causée par trois différentes causes qui sont:

    -trop de protons                                            ( pour les définitions de ces termes, allez voir à la section atomes de ce site)

    -trop de neutrons

    -trop de nucléons

Les deux principes de la stabilité d'un noyau sont:

    - pour les atomes qui possèdent moins de 40 nucléons autant de protons que de neutrons 

    - pour les atomes avec plus de 40 nucléons c'est plus de neutrons que de protons  (cela est du au principe de répulsion des charges (les protons se repoussent) qui devient visible à partir d'un certain nombre de nucléons)

Il existe 3 types de rayonnement radioactif différents en fonction de la cause d'instabilité (voir plus haut) plus un quatrième qui est présent dans tous les cas de désintégration nucléaire (noté "y"). Les différents types de radioactivité sont:

Le rayonnement Alpha:

Il se produit lorsque le nombre de nucléons est trop important. Il consiste en l'éjection d'un particule d'Hélium 4 :

La formule générale de ce rayonnement est donc:   ---- >    +  (+ y)

Exemple:  (+ y)

La particule alpha (particule d'hélium 4) est envoyé lors de cette désintégration à un vitesse d'environ 20 000 km/s. Pour se protéger d'une source de rayonnement alpha, une feuille de papier ( 80g/m²) suffit. En effet, la vitesse n'est pas excessivement grande ( 1/15 de c (vitesse de la lumière dans le vide)) et la masse de la particule est très faible.

        Le rayonnement Béta+ :

Il se produit lorsque le nombre de protons par rapport à celui des neutrons est trop important. Il consiste en l'éjection d'un positon ( un anti-électron ou encore un électron positif ): et d'un neutrino électronique:

La formule générale de ce rayonnement est donc: ---- > + +   (+ y)

En fait, cette réaction consiste en la transformation (sous l'action de la force nucléaire faible) d'un proton en un neutron + un positon + un neutrino électronique: p ---- > n + +   (+ y)

Exemple: (+ y)

Le positon est envoyé lors de cette désintégration aux environs de 9/10 (soit 270 000 km/s ). Pour se protéger d'une source de rayonnement béta (+ ou -) on peut utiliser une plaque d'aluminium de 1 mm d'épaisseur ou bien utiliser un champs magnétique pour les dévier puisque les particules des réactions béta + et - éjectent pour particule respectivement un positon ou un électron qui sont toutes deux des particules chargées électriquement donc sensible aux champs magnétique. 

        Le rayonnement Béta - :

Il se produit lorsque le nombre de neutrons par rapport à celui des protons est trop important. Il consiste en l'éjection d'un électron: et d'un anti-neutrino électronique: .

La formule générale de ce rayonnement est donc: ---- > + +   (+ y)

En fait, cette réaction consiste en la transformation (sous l'action de la force nucléaire faible) d'un neutron en un proton + un électron + un anti-neutrino électronique: n ---- > p + +  (+ y)

Exemple: (+ y)

L'électron est envoyé lors de cette désintégration aux environs de 9/10 (soit 270 000 km/s ). Pour se protéger d'une source de rayonnement béta (+ ou -) on peut utiliser une plaque d'aluminium de 1 mm d'épaisseur ou bien utiliser un champs magnétique pour les dévier puisque les particules des réactions béta + et - éjectent pour particule respectivement un positon ou un électron qui sont toutes deux des particules chargées électriquement donc sensible aux champs magnétique. 

        Le rayonnement Gamma

Le rayonnement gamma intervient lors de la désexcitation du noyau, c'est à dire lorsque le noyau perd l'énergie qu'il a gagné peu de temps auparavant (lors d'une réaction nucléaire alpha ou béta en l'occurrence). En tendant à retrouver son état fondamental, le noyau se désexcite et libère de l'énergie sous forme de photons (la lumière). La longueur d'onde de ce rayonnement (ou l'énergie du photon (la lumière et à la fois une particule et une onde)) dépend de l'énergie qu'il a reçu. Ainsi, le ciel est bleu parce que les molécules d'ozones se désexcitent en produisant des photons ayant une énergie qui correspond à la longueur d'onde du bleu. C'est le même principe lors d'une désintégration alpha ou béta sauf que cette fois, l'énergie libérée est énorme. Cette énergie correspond à une longueur d'onde qui est celle des rayons gamma.

Le rayonnement gamma appartient donc au spectre magnétique tout comme  les ondes radio, les micro-ondes, les infra-rouges, la lumière visible, les ultra-violets, et les rayons X. La radioactivité n'est donc pas la seul source de rayonnement gamma, mais, sur Terre, c'est la source la plus importante.

Nucléides, isotopes, élément, numéro atomique et nombre de masse:

Un atome est défini par plusieurs éléments qui sont le nombre de protons et de neutrons de son noyau.

Les atomes qui ont le même nombre de protons appartiennent au même élément. Par exemple, un atome qui possède 6 protons "appartient" à l'élément carbone (symbole chimique: C ). Le numéro atomique (noté Z) représente le nombre de protons d'un élément. Ainsi tous les atomes ayant Z=6 seront des atomes de carbones.

Mais ces différents atomes ne possèdent pas forcément le même nombre de neutrons. Si leur nombre de neutrons sont différents, on appelle ces différents atomes des isotopes. Le nombre de masse (noté A) représente le nombre de nucléons de l'atome, c'est à dire le nombre de protons ET de neutrons. Ainsi pour avoir le nombre de neutrons d'un atome on calcule A - Z. Un nucléotide est défini par son nombre de proton (le numéro atomique), son nombre de neutrons (A -Z) et son état énergétique (fondamental ou plus ou moins excité).

Un nucléotide est représenté comme ceci:  avec X le symbole de l'élément, A le nombre de masse et Z le numéro atomique.

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