Constitution de la Matière

 

Il s’effectue actuellement un regroupement des disciplines scientifiques associé à la mise en oeuvre de la révolution scientifique et technique. C’est ainsi que les notions sur la constitution de la matière, qui autrefois étaient enseignées dans les cours de physique et de chimie, tendent de plus en plus à constituer une branche de connaissance indépendante avec son propre appareil mathématique et sa méthodologie scientifique. C’est en premier lieu la conséquence du fait que le principal outil de connaissance et de résolution de problèmes dans ce domaine est la mécanique quantique. Sous un autre plan, il s’est avéré que même le développement des sciences et des techniques aussi diverses que l’astrophysique et l’agriculture est devenu aujourd’hui impensable sans la théorie de la constitution de la matière.
Les considérations indiquées exigent, dès la première année, une mise à la portée des étudiants chimistes de connaissances plus profondes sur les problèmes de la constitution de la matière. C’est précisément l’objectif que s’est fixé ce livre. On y expose les notions actuelles sur la structure des atomes, des molécules, des cristaux, de même que sur la nature de la liaison chimique; y sont également étudiées certaines méthodes d’investigation de la structure. Dans l’exposé des méthodes de l’analyse structurale on a particulièrement insisté sur l ’étude des gaz par la diffraction électronique.
Cela a deux raisons. D’abord, cette étude qui s’appuie sur la diffraction des électrons constitue, à notre égard, la meilleure illustration de la notion de nature ondulatoire des particules de la matière, qui est la notion de base de la mécanique quantique. Ensuite, on est ainsi en mesure de présenter de façon parlante aux étudiants de première année la théorie de cette méthode (à la différence des autres méthodes) avec déduction complète de l’équation théorique et description de la définition (par l ’exploration au hasard) de la structure des molécules polyatomiques telles que CcH6, CC14, etc.
Il est admis que l’étude du matériau exposé dans le livre s’effectue avant le cours de chimie générale et minérale ou simultanément à ce dernier. Les auteurs de cet ouvrage sont convaincus que le contenu concret du cours de chimie minérale ne peut être assimilé de façon adéquate que sur la base de la théorie de la constitution de la matière et des leçons sur l’énergétique des réactions chimiques et la thermodynamique chimique *. 

La théorie de la constitution de la matière semble être un des domaines les plus compliqués de la science contemporaine. Elle s’appuie pratiquement sur tous les acquis de la physique et sur un énorme appareil mathématique. Il est évident qu’un nombre important de problèmes ne peuvent être traités quantitativement dans un livre destiné au lecteur ne possédant que des éléments de l ’analyse mathématique. Aussi l ’objectif de ce manuel se réduit-il à l ’exposé de principales lois, notions et hypothèses, le côté quantitatif des sujets traités n’étant abordé que dans les cas où il est à la portée du lecteur. En recourant aux mathématiques, on a tâché d’éviter les déductions trop élaborées, tout en signalant, là où c’était possible, la clef d’une compréhension plus profonde des phénomènes. Il est naturel que nombre de questions n’ont été traitées que de façon très simplifiée.
Comme la lecture du livre peut précéder l ’étude du cours de chimie de l ’enseignement supérieur, on s’est vu obligé à fournir au lecteur l ’information sur certains sujets abordés dans ce cours (nombre d’oxydation des éléments et propriétés acido-basiques des composés, notions générales sur la formation des complexes, etc.). L’information est présentée sous une forme très sommaire. Il a fallu également donner quelques renseignements sur la physique. Ils sont présentés dans les Annexes à la fin du livre. Les Annexes contiennent de même les déductions de certaines relations ainsi que des renseignements qu’il est possible de laisser tomber au cours d’une première prise de contact avec les sujets abordés.
Les auteurs remercient le professeur V. Griaznov pour ses précieuses remarques formulées au cours de la lecture du manuscrit avant son envoi à la composition.