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Le Point Kültur

Point Kültur du 06/09/2020 écrit par Ilywln

Espèces oxydantes (partie I)

Un oxydant c'est quoi ? Si on reprend la définition du cours d'oxydo-réduction "Une espèce qui accepte un/des électrons". Mais encore ?
On pourrait dire pour commencer, même si c'est approximatif, car ça ne s'applique pas à bon nombre d'oxydants qu'un oxydant, c'est une espèce qui "rajoute de l'oxygène sur une molécule".

Si l'on considère l'oxydant le plus classique, le dioxygène O2, on peut comprendre assez simplement que c'est un oxydant, car il peut transformer le carbone (C) en CO ou CO2. L'oxydant O2 a bien oxydé le carbone.
On peut considérer (en simplifiant) que le Carbone (degré d'oxydation 0, pour ceux qui connaissent cette notion) est passé au degré d'oxydation +IV (il établit deux liaisons doubles avec deux atomes d'oxygène afin de donner la structure O=C=O).

Partant de cette définition simple "Un oxydant ajoute de l'oxygène", on peut généraliser ça par "Un oxydant fait augmenter le degré d'oxydation de ce qu'il oxyde". Le carbone dans mon exemple précédent.

Un autre exemple :

4Fe(s) + 3 O2 (g) => 2 Fe2O3 (s)

En l'occurence, c'est la transformation du fer solide en rouille.
On transforme le Fer solide (degré d'oxydation 0) en Fer au degré d'oxydation +III, sous forme de Fe2O3.
Le degré d'oxydation augmente bel et bien.

Un dernier exemple, cette fois-ci en utilisant un autre oxydant que l'oxygène :

MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ => Mn2+ + 4H2O + 5 Fe3+

Ici l'oxydant est l'ion permanganate MnO4- , qui oxyde les ions Fe2+ (degré d'oxydation +II) en Fe3+ (degré d'oxydation +III) en milieu acide.

Remarquez que quand un oxydant agit, son degré oxydation baisse. MnO4- (degré d'oxydation +VII) devient ainsi Mn2+ (degré d'oxydation +II).
C'est d'ailleurs la principale force d'action des oxydants : des espèces très oxydées (avec un haut degré d'oxydation) cherchent à tout pris à le baisser, c'est à dire à oxyder d'autres espèces.
Et plus le degré d'oxydation est élevé plus ça peut se faire très violemment !

Point Kültur du 06/09/2020 écrit par Ilywln

Espèces oxydantes (partie II)

Si vous êtes curieux et que comme moi vous avez un attrait pour les belles couleurs, les flammes et peut être mêmes quelques explosions (!), vous devez vous demandez "Violent comment ?".

Eh bien en fait, les oxydants (aussi appelés "Comburants" dans les sigles SGH, je vous renvoie vers le point Kültur parlant de ça : https://discordapp.com/channels/506449018885242890/591662775093428225/737617932003180594 ) cherchent tellement à refiler les électrons, à se réduire, que la réaction entre un oxydant et un combustible peut provoquer un incendie, ou pire, une explosion.
A éviter, donc.

Au delà de ça, beaucoup d'oxydants très puissants sont aussi très dangereux. Réfléchissez deux secondes : plus un oxydant est puissant, plus il est susceptible de réagir avec n'importe quoi pour l'oxyder, donc potentiellement le détruire, si on parle de structures biologiques. Vous êtes composé de structures biologiques !

On va terminer sur trois oxydants extrêmement puissants (et aussi extrêmement dangereux) :

-Tétraoxyde d'Osmium OsO4 : Osmium à l'état d'oxydation +VIII soit le plus haut possible. Hautement toxique car volatil, et capable d'oxyder un large éventail de composés, en particulier ceux qui composent la cornée humaine, rendant aveugle.

-Acide persulfurique (ou acide de CARO) H2SO5 : Un acide produit en mélangeant de l'acide sulfurique et de l'eau oxygéné, parfois appellé "Mélange Piranha" en égard à ce qu'il fait sur la matière organique (petit indice : il la ronge !).

-Dichlore Cl2 : Un classique indémodable. Gaz toxique plus lourd que l'air de couleur verdâtre, il attaque les poumons, les yeux et la peau. Il a constitué l'une des premières armes chimiques de l'histoire pendant la première guerre mondiale. Danger !
Liens :

-Réaction redox : https://www.lachimie.net/index.php?page=47#.X1S6N4s6-Uk
-Oxydant : https://fr.wikipedia.org/wiki/Oxydant
-Degré d'oxydation : https://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_d%27oxydation
-Comburant : https://www.cchst.ca/oshanswers/chemicals/oxidizing/oxiziding_hazards.html
-OsO4 : https://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9troxyde_d%27osmium
-H2SO5 : https://en.wikipedia.org/wiki/Peroxymonosulfuric_acid
-Cl2 : https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorine#Hazards

Point Kültur du 08/08/2020 écrit par Ilywln

La prise de jus pamplemousse par le patient sous traitement peut interférer avec l'efficacité de certains traitements pharmaceutiques, conduisant potentiellement à une inefficacité du traitement, voire, dans le pire des cas, à une surdose mortelle, car ça bloque l'action de mécanismes naturels d'élimination de médicaments.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Jus_de_pamplemousse#Pr%C3%A9caution_d%27usage_lors_de_la_prise_de_m%C3%A9dicaments

Point Kültur du 28/07/2020 écrit par Ilywln

Les signes SGH (Ou GHS en anglais) sont des pictogrammes de danger que tout travailleur dans des domaines exposés aux agents chimiques dangereux devrait connaître.
Au delà de ça, comme on est tous potentiellement exposés un jour où l'autre à des substances chimiques de synthèse pouvant présenter des risques, il est bon d'avoir quelques notions élémentaires.

La signalisation SGH se divise en 10 catégories différentes (Explosifs, Inflammables, Comburants, Gaz comprimés, Corrosifs, Toxiques, Irritants/Sensibilisants, Cancérogènes/Mutagènes/Reprotoxiques, Dangereux pour l'environnement).
[LIEN : https://en.wikipedia.org/wiki/GHS_hazard_pictograms]

Ils sont souvent utilisés avec les symboles de danger préconisés par L'ONU, mais qui ne font pas partie des symboles SGH (Risque biologique (classe 6), Substances radioactives (classe 7), ou divers (classe 9)).
[LIEN : https://en.wikipedia.org/wiki/GHS_hazard_pictograms#Non-GHS_transport_pictograms]

Normalement, à moins de travailler dans des domaines très spécifiques, vous n'êtes pas exposés aux substances classifiées comme explosives, aux comburants ou aux gaz comprimés, donc c'est pas ça qui m'intéresse.
Je souhaite attirer votre attention sur 6 symboles SGH en particulier qui sont particulièrement à surveiller :

-Classe SGH02 (Inflammables) : Ca brûle bien, donc faites gaffe en particulier aux vapeurs, ça peut être très volatil, donc même si vous ne mettez pas une allumette dedans, rien que d'avoir une source d'ignition à proximité peut se révéler très dangereux.

-Classe SGH05 (Corrosifs) : Ca peut ronger des trucs. Bon, vous voilà bien avancés. Ca ne veut pas dire nécessairement que si vous trempez votre doigt dedans il ne va rien en rester, mais ça doit vous inciter fortement à ne pas tester et à porter des gants.

Point Kültur du 23/07/2020 écrit par Ilywln

Il existe des oiseaux...venimeux (https://en.wikipedia.org/wiki/Toxic_bird) qui utilisent comme toxine la Batrachotoxine (https://en.wikipedia.org/wiki/Batrachotoxin), une toxine, qui, comme son nom l'indique, est souvent retrouvée dans les batraciens venimeux.

On peut comprendre assez bien pourquoi c'est une toxine efficace (LD50 pour les souris en sous-cutané = 2µg/kg !!!) : ça se lie irréversiblement aux canaux sodiques afin de les maintenir ouverts, ce qui empêche la contraction des muscles.

Problème : le cœur est un muscle, et il te faut aussi des muscles pour respirer.

La structure de ce machin est assez intéressante, car c'est plein de cycles oxygénés ou azotés.
Ca serait assez dur de la refaire en laboratoire, car il y a plein de carbones asymétriques

Point Kültur du 24/05/2020 écrit par Ilywln

Vous prévoyez d'aller à la mer, de vous baigner cet été ? Bonne idée !
Laissez-moi vous raconter une histoire (oui car ce point Kültur mêle histoire et chimie !

La première guerre mondiale, première vraie guerre industrielle de l'histoire a vu l'apparition de nouvelles armes et techniques, notamment l'essor des armes chimiques à partir de 1915.
Dans un camp comme dans l'autre, des milliers de tonnes d'armes chimiques ont été fabriqués et utilisés. Souci : à la fin des conflits, ces stocks d'armements posaient problème (difficiles et dangereux à entretenir, coûteux et délicats à détruire), les différents gouvernements ont juste décidé de jeter ça à la mer, au large, alternative simple, économique et qui semblait régler le problème. C'est sûr que les riverains ne risquaient pas de se plaindre.

Ils ont recommencé après la seconde guerre mondiale à faire pareil avec les nouveaux stocks d'armement développés pendant cette guerre.

Ennui : les agents chimiques de combat ne se dégradent pas si bien que ça dans l'eau de mer, voire pas du tout. Et un siècle après immersion, le métal des obus chimiques, la coque de bombes immergées rouille peu à peu, faisant qu'aujourd'hui, il y a une menace à plus ou moins moyen terme qui pèse sur l'océan.

https://www.nonproliferation.org/chemical-weapon-munitions-dumped-at-sea/

(La carte représente les sites où ont été immergé des munitions chimiques)
Ca représente un danger méconnu mais réel, dont on n'a pas pour le moment la solution. Et si elle existe, elle sera très chère et dangereuse...
Bonne baignade !

Point Kültur du 16/05/2020 écrit par Ilywln

Tout matériau posséde une masse volumique. C'est à dire une masse donnée pour un volume donné.
Souvent exprimée en kg/m3.
Elle varie en fonction de la température.

L'eau fait environ 1000 kg/m3 à température ambiante, mais par exemple le mercure ferait 13600 kg/m3.
C'est à dire concrétement qu'un cube de 1m x 1m x 1m rempli de mercure ferait 13,6 tonnes.

Une des images les plus simples pour expliquer ce concept de massz volumique est la blague "Qu'est ce qui est plus lourd entre un kilo de plumes et un kilo de plomb".

Comme la masse volumique des plumes (je n'ai pas trouvé de données) est très faible par rapport à celle du plomb (11340 kg/m3), un petit morceau de plomb pésera un kg alors qu'il faudra un grand volume de plume pour le même poids.

L'élément chimique avec la masse volumique la plus importante est l'Osmium (Os) qui a une masse volumique de...22610 kg/m3.
Soit deux fois plus que le plomb !

Point Kültur du 28/04/2020 écrit par Ilywln

Vous saviez que la farine était...explosive ?
Oui, oui, la farine de blé, ou de n'importe quoi, d'ailleurs.
En fait les matériaux combustibles finement divisés (en poudre fine), si ils sont en suspension en l'air, en concentration suffisante, dans un endroit confiné avec suffisamment d'oxygène, une simple étincelle peut faire exploser tout !

Des moulins ou entrepôts de farine on déjà ainsi explosé par une simple étincelle.

https://en.wikipedia.org/wiki/Dust_explosion#/media/File:Dust_explosion_pentagon_simple.png

Ce diagramme explique assez bien les choses, il semble avoir édité par l'Institut Américain de Sécurité et de Santé.

Point Kültur du 26/04/2020 écrit par Ilywln

Vous connaissez peut être les réactions d'oxydoréduction en chimie ?
Une des réactions de ce type les plus surprenantes que je connaisse est sans nul doute la réaction de la thermite.

Sans rapport avec l'animal, c'est un mélange de poudre métalliques de composition variable dont la réaction repose sur une réaction redox extrêmement exothermique (c'est à dire que ça chauffe très fort !).
Les températures atteintes pouvant sans problème dépasser les 2000°C !

Un des exemples les plus simples de thermite repose sur un mélange de poudre d'oxyde de Fer (III) et d'Aluminium.
Le Fer (III) récupère 3 électrons de la part de l'Aluminium pour devenir du Fer métallique Fe(0) alors que l'Aluminium, ayant perdu 3 électrons devient de l'Aluminium Al(III), selon la réaction suivante :

Fe2O3 + 2 Al -> 2Fe + Al2O3
Fe (III) + Al(0) -> Fe(0) + Al(III)

Cette réaction sert pour certain types de soudures, dans certains systèmes d'armement incendiaires ainsi que dans certains kits militaires de destruction d'équipement pour éviter qu'ils ne tombent entre les mains de l'ennemi.
Une petite précision sur les demi-équations, pour simplifier, on a donc :

Fe3+ + 3e- -> Fe (s)
Al -> Al3+ + 3e+

Le Fer (III) est réduit en Fer solide (Fe(0)).
L'Aluminium solide (Al(0)) est oxydé en Al(III).

Point Kültur du 24/04/2020 écrit par Ilywln

Dans l'immense diversité des molécules présentes dans le vivant, un élément est très peu représenté : le Fluor (Z = 9).
Les molécules organofluorées naturelles sont très rares, mais il y a quand même quelques exemples connus.

Certaines plantes d'Afrique, d'Amérique du Sud et d'Océanie sont connues entre autre pour synthétiser un poison métabolique fluoré, l'acide fluoroacétique (FCH2-COOH), qui agit sur un cycle biochimique important chez l'humains, le cycle de KREBS, permettant la gestion de l'énergie des cellules et la respiration cellulaire.
L'acide fluoroacétique bloque ce cycle, ce qui explique pourquoi c'est un poison violent, utilisé entre autre comme raticide.

Au moins une quarantaine de plantes connues sont connues pour synthétiser ce poison, ce qui dans les régions où elles sont causent chaque année des empoisonnements mortels.