La table de Mendeleïev (Marieb ch.2A)

La chimie prend vie …

L’énergie (Marieb p. 28) :

Question : J’ai du mal à comprendre la nuance en l’énergie cinétique, l’énergie électrique et l’énergie mécanique qui sont toutes liées au mouvement.

Réponse : Ces trois formes d’énergie peuvent (dans une certaine mesure) s’échanger entre elles, ainsi l’énergie cinétique (qui dépend de la masse et de la vitesse d’un corps) est libérée quand celui-ci est freiné. Dans la turbine d’un barrage par exemple, l’énergie cinétique de l’eau qui tombe est transformée en énergie électrique (déplacement des électrons dans un conducteur – un peu à la manière d’un fluide d’ailleurs). Cette énergie électrique peut très bien être transformée en énergie mécanique (rôle des moteurs électriques) par l’activation d’électro-aimants. Quand vous pédaler sur votre vélo (énergie mécanique) vous transformez celle-ci en énergie cinétique (votre vélo avance) et en énergie électrique (via la dynamo qui frotte sur le côté de votre roue) qui sert à allumer vos feux de route !

Énergie électrique : résulte du mouvement de particule chargée. Dans notre corps, nous avons des ions, particules chargées qui produisent des courants cellulaire ou les traversent. Messages entre différentes parties du corps par ces courant électriques appelés influx nerveux. Passent é travers le cœur pour le faire battre et ainsi faire circuler le sang.

Énergie mécanique : Produit directement un mouvement de la matière.
Toutes les conversions qui se produisent dans l’organisme dégagent de la chaleur. Plus la température s’élève, plus les réactions chimiques peuvent se produire rapidement.

Composition de la matière :

Le monde (à l’échelon atomique) est constitué de trois éléments fondamentaux :

  • L’électron, de charge négative et de poids minime
  • Le proton, de charge positive
  • Le neutron sans charge et de masse égale au proton

 

Neutron

 

Ces trois éléments s’organisent en atomes de la façon suivante :

– les protons ont une masse de 1 unité atomique et une charge positive. Ils constituent l’essentiel de la masse du noyaux des atomes. Ils devraient « normalement » se repousser (charges de même signe !) mais ils sont contenus par des particules subatomiques (les gluons !).

– les neutrons ont également une masse de 1 unité, mais une charge nulle. Leur nombre peut varier pour un même atome : on parle alors d’ISOTOPE. Exemple le carbone 12 et le Carbone 14 : celui-ci avec deux neutrons supplémentaires est instable et c’est la proportion de C14 dans un objet vivant qui va permettre de le dater, car la quantité de C14 dans un tissu fossilisé va décroitre avec le temps !

– les électrons, particules de masse négligeable, chargée négativement, tournent autour du noyaux et vont s’organiser en différentes couches (les orbitales). Chaque atome stable a un nombre identique de protons et d’électrons.

Atome      Structure de l’atome

L’hydrogène, premier élément de la table et de loin atome le plus répandu dans l’univers (soleils), comporte un proton et un neutron. Puis les éléments sont de plus en plus lourds et complexes. Leurs propriétés chimiques dépendent de la structure de leur couche d’électrons périphériques.

La première ligne de la table de Mendeleïev en contient 2 (H et He). Chaque autre ligne en contient 8. Quand une couche externe est saturée (gaz rares = 8 électrons périphériques), on change de ligne (Marieb p.37). Chaque couche électronique représente un niveau d’énergie.

Homeo21

 

A partir de la 4ème ligne (Sc – 21) cette construction régulière s’altère : en effet, la couche supérieure commence à se remplir alors que la couche inférieure n’est pas pleine : familles 3B/4B/5B/6B/7B/8B/1B/2B, puis la couche inférieure (incomplète) recommence à se compléter (Ga – 31 et suivantes). Ce phénomène se renouvelle sur toutes les lignes suivantes. Ce phénomène est important, car il procure à ces corps des propriétés électriques particulières : on parle de « métaux de transition ».

A partir de la 6ème ligne (La – 57) ce phénomène se reproduit sur 2 niveaux : on obtient les Lanthanides, aux propriétés électroniques très recherchées.

A partir de la 7ème ligne (Ac – 89) ce phénomène se reproduit sur 2 niveaux : on obtient les Actinides, aux propriétés radioactives parfois recherchées.

Plus un élément est lourd, plus il est toxique au niveau du corps. Jusqu’au numéro 53, on trouve des éléments physiologiques (53 = Iode). Dès le n°54, on passe dans la pathologie (éléments toxiques, souvent utilisés en homéopathie – donc en micro-doses). L’accumulation de ceux-ci dans un biotope peut induire des troubles graves. Exemple : le cycle du Mercure et des métaux lourds dans la nature !

MétauxLourds

Eléments présents dans le corps humain :

  • 96% de notre masse corporelle = carbone, oxygène, hydrogène et azote.
  • 3.9% = Calcium (1.5), Phosphore (1.0), Potassium (0.4), Souffre, Sodium, Chlore, Magnésium, Iode et Fer
  • – de 0.01%= oligoéléments

isotope

Isotopes naturels et artificiels … cf. les services de « médecine nucléaire » des CHU

 

Au niveau sub-atomique, on dénombre un vingtaine de particules élémentaires dont nous ne détaillerons pas le rôle ici :

Bosons

 

Les molécules sont des combinaisons stables d’atomes. Les sels et les molécules stables s’obtiennent en combinant plusieurs éléments (anions et cations des deux côtés de la table) afin de former une molécule dont la couche commune d’électrons périphérique sera de huit électrons.

Les os par exemple sont du carbonate de phosphore (Calcarea phosphorica). Le Calcium (dans la table : 4ème couche, 2 ème colonne) a 20 protons et donc 20 électrons. Sur sa dernière couche, il n’a que deux électrons = il se combinera avec le phosphore qui a 6 électrons périphériques. La molécule formée aura 8 électrons périphériques qu’elle partagera, ce qui lui confère sa stabilité.

Les liaisons peuvent aussi être :

  1. liaisons ioniques : atomes électriquement neutres, transfert complet = ions distincts, exemple : Na+ – Cl- (les ions tendent à rester voisins)
  2. liaisons Covalentes polaires : mise en commun des électrons de la couche externe, avec charges aux extrémités de la molécule, exemple : H2O (H-O-H avec un angle)
  3. liaisons Covalentes non polaires : charges équilibrées stables, exemple : CO2 (O=C=O)
  4. liaisons Hydrogènes : cas des dipôles dans les molécules d’eau = tension superficielle

Les enzymes facilitent (accélèrent) les réactions (échange d’électrons) entre molécules. Ils comportent un métal en leur centre, qui va faciliter ces échanges. Exemple Fer ++ / Fer +++ ou Fer ++++ de l’hémoglobine, qui va échanger le CO2 pour de l’O2 dans le globule rouge.

Réactions chimiques de :

  1. synthèse (anabolique)
  2. de dégradation (catabolique)
  3. d’échange (synthèse + dégradation)
  4. d’oxydoréduction (échange d’électrons : donneur = oxydé / receveur = réduit)

 

Acides, donneurs de protons : substance qui libère des ions Hydrogène (H+) en quantité détectable. Lorsqu’un acide se dissout dans l’eau, il libère des ions hydrogène (proton) et des anions. C’est la concentration de protons qui détermine l’acidité d’une solution.

Bases, accepteurs de protons : capturent les H+ en quantité détectable.

PH, concentration acide-base : plus il y a d’ions hydrogène dans un solution plus elle est acide et à l’inverse, plus il y a d’ions hydroxyde est forte (plus la concentration de H+ est faible) plus la solution est basique. Les cellules vivantes sont extrêmement sensibles aux variations même très légères du pH de leur environnement. C’est pourquoi, l’homéostasie acido-basique est réglée de façon très précise par les reins et les poumons ainsi que par des systèmes chimiques appelés tampons. PH sanguin ne varie normalement que de 7.35 à 7.45.

Sels, composés ioniques formés de cathions et ions autres que H+ et OH-. Fonction fondamentale des reins : l’élimination sélective des sels en excès.

 

Comme la chaleur interne de notre soleil ne peut synthétiser que des molécules jusqu’au FER (26) …

Poussières

 

 

Le monde est donc constitué d’atomes, arrangés en molécules plus ou moins complexes. Il existe une autre particule essentielle : le PHOTON : particule et onde, tout à la fois, c’est lui qui diffuse l’énergie et les informations à distance. Ces radiations ont des énergies (et propriétés) très variables :

SpectreElectro

On y remarque que le spectre visible est minime dans la gamme des radiations existantes …

  1. à droite du schéma, les ondes courtes : ultra-violet, rayons X et Gamma, photons très énergétiques et donc dangereux pour les tissus vivants
  2. à gauche, les ondes longues : infra-rouge, micro-ondes et ondes radio.

 

A propos de l'auteur
Jean Yves Henry

Médecin généraliste, homéopathe et acupuncteur.
Auteur d’une dizaine d’ouvrages, il coordonne l’enseignement de confrères de toutes spécialités pour promouvoir l’aspect intégré de ce télé-enseignement médical et para-médical.