{"id":7949,"date":"2016-06-10T17:02:51","date_gmt":"2016-06-10T15:02:51","guid":{"rendered":"https:\/\/sciencetonnante.wordpress.com\/?p=7949"},"modified":"2016-06-10T17:02:51","modified_gmt":"2016-06-10T15:02:51","slug":"leau-et-la-vie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/2016\/06\/10\/leau-et-la-vie\/","title":{"rendered":"L’eau et la vie"},"content":{"rendered":"

Ma nouvelle vid\u00e9o traite de l’eau, et de ses propri\u00e9t\u00e9s si particuli\u00e8res qui font qu’elle se pr\u00eate \u00e0 merveille \u00e0 accueillir la vie…<\/p>\n

[youtube=http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=Iun1QLA43xE]<\/p>\n

Je dois vous l’avouer, au d\u00e9part j’avais \u00e9crit un script beaucoup plus long pour cette vid\u00e9o…et puis j’ai simplifi\u00e9 ! Mon id\u00e9e \u00e9tait notamment d’expliquer un peu le pourquoi de toute ces propri\u00e9t\u00e9s si exotiques. Et la r\u00e9ponse tient en (presque) un seul ph\u00e9nom\u00e8ne : le fait que la mol\u00e9cule d’eau soit polaire<\/strong>.<\/p>\n

Revenons quelques instants sur ce qui fait le principe de la liaison dans la mol\u00e9cule d’eau. L’atome d’hydrog\u00e8ne poss\u00e8de un seul \u00e9lectron. L’oxyg\u00e8ne en poss\u00e8de 8.<\/p>\n

Dans les atomes, les \u00e9lectrons sont organis\u00e9s en couches. La premi\u00e8re couche peut en contenir 2, la seconde peut en contenir 8. Or les atomes adorent essayer d’avoir uniquement des couches pleines, cela leur permet de minimiser leur \u00e9nergie.<\/p>\n

Ainsi l’hydrog\u00e8ne qui a un seul \u00e9lectron r\u00eaverait d’en avoir 2. Et l’oxyg\u00e8ne qui en a 8, r\u00eaverait d’en avoir 10. Pour combler cette frustration, il y a une solution : le partage ! En mettant certains de leurs \u00e9lectrons en commun avec d’autres, les atomes peuvent en quelque sorte \u00ab\u00a0faire comme si\u00a0\u00bb ils avaient plus d’\u00e9lectrons que ce qu’ils n’ont r\u00e9ellement.<\/p>\n

Ainsi si un atome d’hydrog\u00e8ne et un atome d’oxyg\u00e8ne d\u00e9cident chacun de se mettre un \u00e9lectron en commun, l’hydrog\u00e8ne aura l’impression d’en avoir 2, et l’oxyg\u00e8ne d’en avoir 9. Si l’oxyg\u00e8ne fait la m\u00eame chose avec un autre hydrog\u00e8ne, il a l’impression d’en avoir 10. Et voil\u00e0 notre mol\u00e9cule d’eau !<\/p>\n

Mais ce qu’il faut savoir, c’est que dans cette mise en commun, tout n’est pas \u00e9quitable. M\u00eame si les \u00e9lectrons sont consid\u00e9r\u00e9s comme \u00ab\u00a0mis en commun\u00a0\u00bb, l’oxyg\u00e8ne a tendance \u00e0 les attirer plus vers lui. Morale de l’histoire, la r\u00e9gion \u00ab\u00a0oxyg\u00e8ne\u00a0\u00bb de la mol\u00e9cule d’eau est l\u00e9g\u00e8rement charg\u00e9e n\u00e9gativement, tandis que la r\u00e9gion \u00ab\u00a0hydrog\u00e8ne\u00a0\u00bb l’est positivement. M\u00eame si au global la mol\u00e9cule d’eau est \u00e9lectriquement neutre, elle se comporte comme un couple \u00ab\u00a0charge positive \/ charge n\u00e9gative\u00a0\u00bb s\u00e9par\u00e9s par une toute petite distance. Ce qu’on appelle un dip\u00f4le. On dit que la mol\u00e9cule d’eau est polaire.<\/p>\n

\"eau\"<\/a><\/p>\n

Notez que la cl\u00e9 dans cette affaire, c’est la forme coud\u00e9e de la mol\u00e9cule. Prenons la mol\u00e9cule de dioxyde de carbone. Il se produit un ph\u00e9nom\u00e8ne l\u00e9g\u00e8rement analogue mais du fait que sa structure est lin\u00e9aire, elle ne cr\u00e9e pas un dip\u00f4le.<\/p>\n

Cette polarit\u00e9 de la mol\u00e9cule d’eau est extr\u00eamement importante pour la plupart des ph\u00e9nom\u00e8nes dont j’ai parl\u00e9. Tout d’abord, elle est la source de ce qu’on appelle \u00ab\u00a0la liaison hydrog\u00e8ne\u00a0\u00bb. Du fait que les H de la mol\u00e9cule d’eau sont charg\u00e9s positivement et le O n\u00e9gativement, il y a une attraction \u00e9lectrostatique qui se produit entre mol\u00e9cules. Le O d’une mol\u00e9cule a tendance a \u00eatre attir\u00e9 par le H d’une autre.<\/p>\n

Cette liaison est ce qu’on appelle \u00ab\u00a0faible\u00a0\u00bb, car elle est beaucoup moins puissante que par exemple la liaison covalente qui assure la coh\u00e9sion d’une mol\u00e9cule d’eau. Mais c’est elle qui fait que les mol\u00e9cules d’eau liquide sont si difficiles \u00e0 s\u00e9parer les unes des autres, et que donc le point d’\u00e9bullition de l’eau soit si haut. C’est aussi la liaison hydrog\u00e8ne qui explique (en partie) que l’eau liquide soit plus dense que la glace.<\/p>\n

La polarit\u00e9 de la mol\u00e9cule d’eau a une autre cons\u00e9quence essentielle : elle fait de l’eau un bon solvant. C’est quelque chose dont je n’ai finalement pas parl\u00e9 dans la vid\u00e9o, mais qui est essentiel : pour qu’un liquide puisse pr\u00e9tendre accueillir une forme de vie, il faut qu’il ait la capacit\u00e9 \u00e0 dissoudre de nombreux compos\u00e9s chimiques, qui pourront alors profiter de la matrice liquide pour produire des r\u00e9actions. Or tous les liquides n’ont pas la m\u00eame capacit\u00e9 \u00e0 dissoudre des compos\u00e9s chimiques : ils ne sont pas tous de bons solvants.<\/p>\n

L’eau est excellent solvant, et cela s’explique en partie par sa polarit\u00e9. Imaginons que vous mettiez du sel dans l’eau. Le sel de table, c’est NaCl. Il s’agit de ce qu’on appelle un cristal ionique, qui tient parce que Na d\u00e9cide d’abandonner un \u00e9lectron pour devenir Na+ et Cl d\u00e9cide de le prendre pour devenir Cl-…et Na+ et Cl- s’attirent par attraction \u00e9lectrostatique. J’en profite pour bien montrer la diff\u00e9rence entre cette liaison ionique et la liaison covalente de la mol\u00e9cule d’eau<\/strong>. Na poss\u00e8de 11 \u00e9lectrons et aimerait en avoir 10. Cl en poss\u00e8de 17 et voudrait en avoir 18. Pour eux, la solution n’est pas dans la \u00ab\u00a0mise en commun\u00a0\u00bb mais dans le don pur et simple. Cl va prendre un \u00e9lectron \u00e0 Na, et les deux s’en trouveront mieux.<\/p>\n

Bref quand on met NaCl dans l’eau, les ions Na+ et Cl- se trouvent respectivement assaillis des c\u00f4t\u00e9 – et + des mol\u00e9cules d’eau qui les entourent. Et c’est ainsi que l’eau arrive \u00e0 s\u00e9parer Na+ et Cl-…et donc \u00e0 dissoudre le sel !<\/p>\n

\"nacl\"<\/a><\/p>\n

Et \u00e7a ne marche pas que pour les compos\u00e9s ioniques comme NaCl, mais aussi pour d’autres types de mol\u00e9cules (comme les alcools par exemple). Donc gr\u00e2ce \u00e0 sa polarit\u00e9, l’eau est un super solvant, ce qui est tr\u00e8s bon pour l’\u00e9mergence de la vie.<\/p>\n

Toutefois, tout n’est pas soluble dans l’eau. Par exemple les corps gras ne se m\u00e9langent pas \u00e0 l’eau. Mais finalement \u00e7a aussi c’est une aubaine pour la vie ! Puisque les lipides n’aiment pas se m\u00e9langer \u00e0 l’eau, ils peuvent s’organiser en doubles couches pour former une membrane capable d’isoler un morceau d’eau d’un autre…et c’est comme \u00e7a que les cellules peuvent exister !<\/p>\n

Tout ce que je vous raconte l\u00e0 est un peu d\u00e9cousu, mais j’avais envie de vous partager ce que j’avais finalement choisi de ne pas faire figurer dans la vid\u00e9o. Et encore, je ne vous ai pas non plus parl\u00e9 de la formidable capacit\u00e9 calorifique de l’eau, ni de son exceptionnelle chaleur latente de fusion…ce sera pour une prochaine vid\u00e9o !<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ma nouvelle vid\u00e9o traite de l’eau, et de ses propri\u00e9t\u00e9s si particuli\u00e8res qui font qu’elle se pr\u00eate \u00e0 merveille \u00e0 accueillir la vie… [youtube=http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=Iun1QLA43xE] Je dois vous l’avouer, au d\u00e9part j’avais \u00e9crit un script beaucoup plus long pour cette vid\u00e9o…et puis j’ai simplifi\u00e9 ! Mon id\u00e9e \u00e9tait notamment d’expliquer un peu le pourquoi de toute<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[14],"class_list":{"0":"post-7949","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-physique","7":"tag-etats-de-la-matiere"},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7949","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7949"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7949\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7949"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7949"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7949"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}