Molecule
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Traduction
Traductions
Le nom « molécule » provient du latin scientifique molecula, diminutif du nom latin moles, se traduisant par « masse ».
c' est une structure de base de la matière appartenant à la famille des composés covalents. L'Union internationale de chimie pure et appliquée définit la molécule comme « une entité électriquement neutre comprenant plus d'un atome ». C'est l'assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, différents ou non, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les propriétés caractéristiques de la substance considérée. '= Définition =
Domaine, Discipline, Thématique
Justification
Définition écrite
{{Fiche Didactique Definition |Définition=
- .. Les molécules constituent des assemblages atomiques liés entre eux
par des liaisons de valence (liaisons covalentes) et des liaisons plus faibles, telles les liaisons hydrogène et celles de type van der Waals, qui les maintiennent à proximité les unes des autres à l'état liquide et/ou solide
- une réaction chimique peut transformer les molecules et non les atomes
qui la constituent : c'est un réarrangement d'atome
|Typologie= <!Fondement de la théorie moderne:
Principes de la mécanique quantique:.La description de l'état d'une particule, en mécanique quantique, se réduit à la seule connaissance d'une fonction Ψ des coordonnées et du temps, dite fonction d'onde. Cette fonction n'a pas de sens physique en elle-même, mais le carré de son module représente la probabilité de trouver à l'instant t les particules aux points de coordonnées correspondantes. Tout se passe comme si les particules avaient perdu leur individualité pour être remplacées par un nuage continu de densité |Ψ|2.
La fonction Ψ est solution d'une équation aux dérivées partielles, dite équation de Schrödinger. Dans le cas d'un système isolé, l'énergie reste constante et la fonction Ψ se décompose en un produit d'une fonction d'espace ψ, ne portant que sur les coordonnées des particules, et d'une fonction du temps, telle que la probabilité |ψ|2 reste constante au cours du temps et égale à |Ψ|2. On dit que le système est dans un état stationnaire. La fonction d'espace ψ est solution d'une équation plus simple qui s'écrit symboliquement : Hψ = Eψ, E désignant l'énergie du système et H un opérateur différentiel appelé hamiltonien. Schrödinger a formulé les règles de construction de cet opérateur.
L'étude mathématique des solutions de l'équation de Schrödinger montre que l'énergie ne peut pas prendre des valeurs arbitraires, ce qui se traduit par l'existence de niveaux énergétiques discrets. Les valeurs de l'énergie fournissant des solutions acceptables sont appelées valeurs propres de l'opérateur hamiltonien, et les fonctions d'onde correspondantes, fonctions propres. On démontre que ces fonctions sont orthogonales entre elles structure de l'atome :.D'un point de vue général, on distingue deux grandes parties dans un atome. On peut notamment les différencier grâce à leur charge électrique.
Le noyau de l'atome : sa partie centrale, il contient les particules chargées positivement et peut être assimilé à une sphère dont les dimensions sont de l'ordre de 10-15 m.
Le cortège électronique : sa partie périphérique, il contient les particules chargées négativement : les électrons.
La taille d'un atome est de l'ordre de 10-10 m. Entre le noyau et le cortège électronique, on trouve du vide. L'essentiel du volume d'un atome est donc occupé par du vide :On dit que la matière a une structure lacunaire.
- Classification structurale des molécules:
La notion d'hybridation permet une classification rationnelle des divers types structuraux exemples:
Hybridation sp3; Hybridation sp2 ;Hybridation sp ;Hybridation sp3d ;Hybridation sp3d2 ;Hybridations mixtes .
Définition graphique
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Concepts ou notions associés
Molecule - Glossaire / (+)
Exemples, applications, utilisations
Certaines molécules constituent la structure même de l’organisme, et maintiennent sa forme extérieure (squelette, muscles, ...). D’autres ont une activité chimique et participent au métabolisme (enzymes, activateurs, inhibiteurs, ...). D’autres enfin, ont à transmettre une information, au minimum un signal, c’est à dire une information simple concernant un état de l’organisme ou un événement interne ou externe. Les corps chimiques qui transmettent les informations les moins complexes, simples signaux, sont qualifiées de molécules informationnelles (ou molécules-signaux). Ces molécules sont produites par des cellules qui ont une information à transmettre. Elles sont ensuite diffusées dans la cellule elle-même, vers les cellules voisines ou sécrétées dans le milieu intérieur, voire à l’extérieur. Elles sont enfin reconnues par les cellules qui reçoivent ce signal et le traitent pour le traduire en un effet prédéterminé. Les acides nucléiques sont les corps chimiques qui transmettent l’information génétique entre individus qui se reproduisent et jusqu’à l’expression de cette information sous forme de protéines. Ce sont aussi par excellence des molécules informationnelles. |
Erreurs ou confusions éventuelles
- Confusion entre molécule - ion
- Confusion entre réaction chimique - transformation chimique
- Erreur fréquente: exemple du symbole chimique Na :
– Au niveau macroscopique, le symbole « Na » peut représenter la substance « sodium » avec toutes ses propriétés observables : solide mou et gris à température ambiante, présentant un éclat métallique sous certaines conditions, hautement inflammable, capable de réagir violemment avec l’eau, etc. ; – Au niveau microscopique, « Na » peut représenter l’atome de sodium, et indirectement sa masse atomique relative, sa faible électronégativité, sa composition en particules subatomiques, sa capacité de liaison, etc. Ces caractéristiques microscopiques, véhiculées par le seul symbole « Na », se construisent tout au long du cursus ; – Au niveau symbolique, « Na » peut être vu comme une combinaison d’une lettre majuscule et d’une lettre minuscule ou encore traduit dans le langage spécifique à la chimie sous le nom de « sodium ». L’élève peut ne prêter aucun sens chimique (microscopique ou macroscopique) au symbole « Na » même s’il est capable de l’écrire et de l’utiliser en combinaison avec d’autres symboles.
Questions possibles
- quelles propriétés de la substance un atome isolé conserverait-il??
- pouqoui dit-on que la matiere est discontinue?
- un composé ionique telque le chlorure de sodium peut -il exister sous forme de molecule]]?
Liaisons enseignements et programmes
Idées ou Réflexions liées à son enseignement
- etude des conceptions de la molécule perçues par différent niveau d élève.
- création d'une séquence d'enseignement interdiciplinaire en partant du théme de l'atome vers la molécule avec comme médiateur externe la carte conceptuelle ( en 7eme ,8ème, 9ème )
- adapter une méthode instrumentale et de modélisation
Aides et astuces
- exploitation des assimulations appropriées au concept
- recours à la modélisation
- étudier le coté épistémologique meme d'une manière simplifiée en se rendant compte du niveau enseigné
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Bibliographie
Pour citer cette page: ([1])
ABROUGUI, M & al, 2021. Molecule. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Molecule>, consulté le 21, novembre, 2024
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