Les enseignants, le personnel de laboratoire et tous les étudiants poursuivant des études en chimie sont particulièrement concernés par ce document. Les pages 21 à 38 traitent en particulier de l’identification des dangers, de la prévention, des nouveaux pictogrammes dangers, du stockage des produits chimiques et de son organisation avec des exemples d’incompatibilité, de la gestion des déchets chimiques et des rejets à l’évier dans certaines conditions.

Les objets nanométriques ne peuvent être observés à l'aide d'un microscope optique. Leur taille (nm) impose de développer de nouvelles technologies. Dans cette vidéo il est expliqué ce que sont les nanosciences et comment deux instruments, le microscope à effet tunnel et le microscope à force atomique, permettent de caractériser la matière à l'échelle nanométrique. La visualisation de la technique sur ces exemples et les explications du mode de fonctionnement permettent d’appréhender les phénomènes mis en jeu.

Le site japonais Spectral Database of Organic Compounds SDBS présente les spectres IR, RMN du proton, RMN du carbone 13 et le spectre de masse de très nombreuses molécules. Ce site est en anglais. Le spectre s’affiche accompagné d’un tableau indiquant les caractéristiques de chaque signal. Par exemple en RMN du proton, il est indiqué pour chaque H son déplacement, la nature de son signal (singulet ou multiplet), et la valeur des constantes de couplage.

Sur la page d'accueil du site, cliquer sur « I agree the disclaimer and use SDBS ».

Pour chercher une molécule il est parfois difficile de donner le nom en anglais reconnu par la base. Le plus simple est d’indiquer sa formule brute (Molecular Formula). La base SDBS propose alors tous les composés possibles ayant cette formule brute avec leurs noms. Cliquez alors sur le n° dans la base SDBS correspondant à la molécule dont vous cherchez les spectres (SDBS No).

La structure semi-développée s’affiche. Il suffit alors de choisir en bas à gauche de l’écran le spectre que vous voulez visualiser :

• Mass : pour spectre de masse
• ¹³C NMR : in CDCl3  : pour la RMN du carbone 13 pour un échantillon dans le solvant trichlorométhane deutéré
• ¹H NMR : 90 MHz in CDCl₃ pour la RMN du proton pour un échantillon dans le solvant trichlorométhane deutéré
• IR : CCl₄ : spectre IR pour le produit dans le solvant tétrachlorométhane
• IR : liquid film : spectre IR pour un échantillon pur liquide

L’histoire mouvementée de la découverte des quasi cristaux est racontée. Partant du diagramme Manganèse–Aluminium, Daniel Shechtman découvre sur des échantillons trempés de haute température une symétrie d’ordre 5, a priori interdite par les règles de cristallographie. Avec persévérance il apporte des preuves et, soutenu par des chimistes et quelques théoriciens, les quasi-cristaux s’imposeront, y compris en recherche industrielle. C’est un bel exemple de réussite d’une découverte qui a d’abord rencontré le scepticisme de la communauté scientifique.

Deux rapports du programme des Nations-Unies pour l’environnement donnent des études très détaillées sur le recyclage des métaux. À côté de 18 éléments dont le recyclage dépasse ou atteint 50%, 34 ont des taux extrêmement bas, ce qui pose la question de leur pénurie. Par ailleurs, sont identifiés en stock dans les villes les immeubles et nos placards des tonnages impressionnants de métaux parfois largement supérieurs à plusieurs productions annuelles (Fe, Cu, A ...). Ces rapports montrent que le recyclage doit se développer à grande échelle et donne un éclairage particulier sur une branche industrielle de la métallurgie.

Avec la mise en place par la Chine des quota à l’exportation des terres rares alors qu’elle produit presque 95% de ces métaux, les pays occidentaux et le Japon se sont tous posés la question de leur approvisionnement. En effet les composés des terres rares ont une importance primordiale et stratégique dans les hautes technologies, électronique, télévisions, éclairage, aimants… Le samarium, l’europium, l’yterbium et le cérium sont devenus des éléments essentiels pour ces industries. Les stratégies et parades pour sécuriser les productions sont esquissées.

Le groupe international d’étude du climat (GIEC) montre l’augmentation constante de la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (gaz à effet de serre) depuis les débuts de l’ère industrielle. On fait le bilan des différentes émissions de ce gaz, directes ou diffuses, qui approchent 65 GT/an. L’augmentation de la population et le niveau de vie des différents pays sont analysés ainsi que le principe de la taxe carbone et des échanges de quota.

La chimie des biocarburants - l’alcool et ses dérivés, les huiles végétales et leurs esters méthyliques (EMHV) - est expliquée. La production mondiale et européenne est examinée en fonction du contenu énergétique. Il faut aussi se pencher sur l’efficacité énergétique de chaque carburant, à savoir l’énergie récupérée par litre en fonction de l’énergie dépensée pour le produire. Enfin tous les problèmes économiques et environnementaux provoqués par les cultures intensives industrielles sont évoqués et concluent à la nécessité de se tourner vers les carburants de deuxième génération.

L’industrie chimique étant au deux tiers une chimie carbonée, devant l’épuisement et le coût des ressources fossiles, la chimie se tourne vers la biomasse comme source de carbone. Plusieurs modèles de la chimie du végétal se développent l’oléochimie, la chimie de sucres, la thermochimie de la biomasse… Les fabrications sont multiples: les lubrifiants, les bioplastiques et de nombreux intermédiaires de la chimie de spécialité. L’analyse économique montre qu’il y a de réelles opportunités de développements commerciaux à condition de ne pas concurrencer les ressources alimentaires.

Le développement des véhicules électriques est examiné du point de vue thermodynamique avec une comparaison entre l’énergie électrique et l’énergie thermique nécessaires pour faire rouler un véhicule. Les progrès de l’électrochimie pour le stockage de l’énergie dans les batteries et accumulateurs permettent d’envisager des autonomies raisonnables compatibles avec un marché de l’automobile qui se développera si les infrastructures, notamment pour les recharges, progressent.