Formules chimiques — Chimie, 11–13 ans
Une formule chimique est une recette courte qui indique quels éléments sont présents et combien d’atomes de chacun s’assemblent dans une substance.
Une recette faite de symboles
Une formule utilise les symboles des éléments et de petits nombres pour décrire une particule d’une substance. Dans H₂O, le 2 concerne seulement H : chaque particule d’eau possède donc deux atomes d’hydrogène et un d’oxygène. La formule ne donne ni la couleur ni la forme de l’échantillon.
Pourquoi utiliser des formules ?
Écrire chaque fois « deux atomes d’hydrogène liés à un atome d’oxygène » serait lent et source d’erreurs. Les chimistes avaient besoin d’un raccourci commun pour les étiquettes, les expériences et les calculs. La formule résout ce problème de communication, si chacun lit les symboles et les indices de la même façon.
Lire CO₂
Prenons CO₂, la formule du dioxyde de carbone. D’abord, C signifie un atome de carbone, car aucun petit nombre ne le suit. Ensuite, O₂ signifie deux atomes d’oxygène. Une particule contient donc 1 + 2 = 3 atomes au total ; le 2 ne signifie pas deux particules entières de CO₂.
Le nombre au mauvais endroit
Une erreur fréquente consiste à lire H₂O comme deux particules d’hydrogène et une particule d’oxygène. Cela semble logique, car dans la vie courante un nombre compte souvent des objets entiers. Dans une formule, un petit nombre placé en bas compte les atomes de l’élément dans une particule ; un nombre devant compte les particules.
Étiquettes et médicaments
Les formules apparaissent sur les étiquettes d’eaux minérales, de produits ménagers, de médicaments et de flacons de laboratoire. Elles permettent d’identifier une substance sans dépendre d’une marque ou d’une image. Une formule n’est valable que si la substance a cette composition fixe, pas si un mélange contient des quantités variables.
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