Le 23 octobre, entre 6h02 et 18h02, les chimistes célèbrent le Mole Day. Le Mole Day n'est pas un jour pour célébrer ces petites créatures à fourrure qui vivent dans le sol. Plutôt, c'est un jour pour célébrer une idée très importante dans le monde submicroscopique.

En chimie, la taupe est une unité utilisée pour parler des atomes. Il est similaire aux autres unités que nous utilisons tous les jours. Par exemple, vous pouvez entrer dans le magasin de beignets local et commander une douzaine de beignets. Ce faisant, vous savez que vous obtiendrez 12 de ces collations et le commis sait qu'il vous en donnera 12. L'unité de la douzaine sert simplement à faciliter la discussion d'une quantité.

Nous appliquons la même idée pour discuter des quantités d'atomes. Pourquoi ne parle-t-on pas simplement de dizaines d'atomes ? La raison en est que les atomes sont si petits que cela n'a pas de sens de le faire. Imaginez un seul grain de sel de table. Ce petit cristal contient plus de 1, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (un quintillion) d'atomes. Plutôt que de discuter d'un si grand nombre d'atomes, nous pouvons parler plus facilement grâce à l'unité taupe. Une taupe de quelque chose contient 602, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ou 6,02 x 10²³ de cette chose.

Alors plutôt que de parler de plus de 1, 000, 000, 000, 000, 000, 000 atomes dans le grain de sel, nous pouvons exprimer la quantité comme environ 0,000002 moles d'atomes, ce qui est beaucoup plus pratique.

Le nombre 6,02 x 10²³ est aussi appelé nombre d'Avogadro. Amedeo Avogadro était un physicien italien. En 1811, il a proposé que des volumes égaux de tout gaz à la même température et pression contiennent le même nombre d'atomes (ou molécules). Le numéro porte son nom pour honorer son travail. Parce que le 23 octobre est abrégé en 23/10, les chimistes utilisent cette date pour célébrer le Mole Day.

Combien d'espace occupe une taupe ?

Maintenant, combien font 6,02 x 10²³ ? Combien de temps pensez-vous qu'il vous faudrait pour compter jusqu'à un grain de beauté ? Un jour? Une semaine? Un ans? Vas-y, commencer à compter. Cela vous prendrait environ 20, 000, 000, 000, 000, 000 ans. Comme tu peux le voir, de très grandes quantités d'atomes occupent très peu de place, ce qui nous donne une idée de leur petite taille. Voici un autre exemple :une mole d'eau avec toutes les molécules de 6,02 x 10²³ de H₂O occupe un peu plus qu'une cuillère à soupe.

Alors, comment ces minuscules atomes se réunissent-ils pour constituer le monde qui nous entoure ? Même si les atomes sont si petits, il y a beaucoup d'action en cours. Chaque atome est composé de particules encore plus petites appelées électrons. La façon dont ces électrons se placent autour de l'atome conduit à des propriétés que nous pouvons expérimenter et observer. Dans un métal, les minuscules atomes nagent dans une mer d'électrons qui leur donne la capacité de conduire la chaleur et l'électricité.

Et l'eau ? Les électrons d'une molécule d'eau sont disposés de manière à ce que chaque molécule d'eau soit extrêmement attirée par celle qui se trouve à côté. Pour cette raison, ils s'organisent naturellement au niveau atomique d'une manière qui a de grandes conséquences dans le monde qui nous entoure. Quand l'eau gèle, les molécules s'arrangent de manière à créer un réseau qui fait flotter la glace dans l'eau liquide. Pourquoi est-ce si important? Parce que la glace flotte, un étang ou un lac gèlera au sommet, mais en dessous, tout l'écosystème aquatique est capable de survivre. C'est un phénomène étonnant de l'eau.

De petits atomes avec de grandes conséquences

De nombreuses autres substances adoptent leurs propres propriétés uniques en raison de la disposition des électrons. Le gaz propane que nous utilisons pour alimenter un gril à gaz est un gaz à température ambiante car les molécules sont faiblement attirées les unes vers les autres. Contrairement à l'eau, ils ne veulent pas du tout être côte à côte. Par conséquent, l'espace entre eux conduit à un état gazeux.

Un autre gaz important est l'oxygène. Nous avons besoin d'oxygène pour vivre notre vie. Fermez les yeux et respirez profondément. Comme tu fais ça, les molécules sifflent par le nez, dans vos poumons où environ 0,001 mole d'oxygène est absorbée dans votre sang. Ces molécules sont chargées d'aider chaque cellule de votre corps à produire de l'énergie afin que vos yeux puissent voir les mots sur cette page et que votre cerveau puisse réfléchir à ce qu'ils signifient, tout en gardant votre cœur qui bat.

Donc, si jamais tu te sens trop insignifiant pour faire la différence, rappelez-vous simplement que même la plus petite des choses compte dans le grand schéma des choses.

Bonne journée de la taupe !

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.