Chimie

La chimie est la science de la composition, de la structure, des propriétés et des transformations de la matière. Elle relie l’organisation des atomes, ions et molécules aux phénomènes observables, depuis une réaction dans une cellule jusqu’aux équilibres d’un milieu aquatique.

Échelles et transformations

Une espèce chimique regroupe des entités de même nature, par exemple des molécules d’oxygène ou des ions ammonium. Une substance possède une composition définie, tandis qu’un mélange réunit plusieurs substances en proportions variables. Les propriétés d’un système dépendent à la fois de sa composition, de la structure des constituants et de leur état physique.

Au cours d’une réaction chimique, les atomes sont réorganisés entre réactifs et produits sans que les éléments soient créés ou détruits. Les équilibres acido-basiques, les réactions d’oxydoréduction, la complexation, la dissolution et la précipitation déterminent ainsi la forme sous laquelle un composé est présent et sa mobilité.

Application aux milieux aquatiques

La chimie de l’eau décrit les espèces dissoutes ou particulaires et leurs échanges avec les organismes, les sédiments et l’atmosphère. Le pH modifie par exemple la répartition entre ammonium et ammoniac, tandis que l’alcalinité amortit certaines variations acides. L’oxygène dissous influence les réactions d’oxydoréduction et donc la stabilité de nombreuses formes de l’azote, du fer ou du soufre.

Interprétation

Un résultat analytique associe un analyte, une matrice, une unité, une méthode et des conditions de prélèvement. La température, la conservation de l’échantillon et la limite de quantification influencent sa portée. Une concentration totale inclut parfois plusieurs formes chimiques dont la biodisponibilité et la toxicité diffèrent ; la spéciation complète alors la mesure quantitative.