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Molécules désordonnées !

08-05-2014

Contrairement aux solides et aux liquides, les gaz, passent souvent inaperçus (s’ils sont inodores !). Ils sont pourtant eux aussi formés de molécules. Or, celles-ci sont faiblement liées les unes aux autres et se déplacent constamment, dans un désordre complet. Résultats : les gaz s’étendent jusqu’à ce qu’ils occupent mollement tout l’espace disponible. Ainsi, un simple mouvement de la main fera bouger les molécules gazeuses, si facilement qu’on a l’impression de frapper dans le vide. C’est qu’un gaz est beaucoup moins dense qu’un liquide. Il ne présente donc aucune forme particulière, si ce n’est que celle de la pièce ou l’espace où il se trouve. Parmi les gaz de l’air les plus courants à température ambiante, on retrouve l’azote (N2, 78 %), l’oxygène (O2, 21 %), le dioxyde de carbone (CO2, 0,04 %) et l’hydrogène (H2, traces).

Tu le sais, la matière d’un gaz peut aussi être sous forme liquide ou solide sous certaines conditions. Il est donc possible, par un changement physique, de transformer un gaz en liquide (liquéfaction ou condensation liquide) ou en solide (solidification ou condensation solide). En effet, dans un liquide ou un solide, les molécules sont plus rapprochées que dans un gaz. Elles s’accrochent entre elles et bougent beaucoup moins. Si les molécules se déplacent encore dans un liquide, elles sont presque immobiles dans un solide. L’idée est donc de rapprocher suffisamment les molécules du gaz pour qu’elles se liquéfient ou qu’elles se condensent.

Pour ce faire, on peut soit refroidir le gaz, soit le comprimer. En abaissant la température, on peut rapprocher les molécules d’un gaz en ralentissant leurs mouvements suffisamment pour créer le changement de phase. On pourrait aussi écraser le gaz avec une forte pression pour forcer les molécules à se « calmer ». En comprimant un gaz, les molécules se rapprochent tellement qu’elles s’ancrent les unes aux autres. Le gaz se liquéfie. Les compagnies qui produisent de l’azote liquide pour brûler tes verrues utilisent entre autres ce principe pour liquéfier l’azote de l’air. Pour rendre un gaz solide (condensation solide), il faudrait dans ce cas refroidir ou comprimer l’air liquide encore plus.

Le père de la chimie moderne, le français Antoine Laurent de Lavoisier, a grandement contribué à l’étude des gaz en pesant très précisément les quantités des réactifs dans ses expériences. Grâce à sa rigueur, il a découvert le rôle central de l’oxygène dans le phénomène de combustion. De plus, il a contribué à identifier certains des principaux gaz qui composent l’atmosphère. À cause de lui, on connaît mieux l’air qui nous entoure. On ne le voit toujours pas, mais on sait au moins de quoi il est fait, et où se trouve ce qui sent mauvais !

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