Si vous avez mémorisé le tableau périodique, si vous avez provoqué des réactions exothermiques dans votre cuisine, Wenting Zhu et Yan Liang sont là pour renouveler votre relation avec les éléments.

Pour générer les images de leur collection de 300 photos La beauté de la chimie, aujourd’hui, Zhu et Liang ont utilisé des techniques d’imagerie thermique infrarouge, ainsi que des microphotographies rapides et accélérées pour plonger les lecteurs dans le monde infime des molécules et les réactions souvent étonnantes entre elles. Avec une clarté atomique, l’écrivain scientifique Philip Ball raconte cette visite visuelle à travers la beauté chimique sous-estimée qui nous entoure, de la description des principes qui génèrent la symétrie unique d’un flocon de neige à la connexion des vrilles réalistes créées par les sels de silicate aux origines de la vie elle-même. .

Le plus fondamental – et le plus étonnant – de ces concepts est peut-être la liaison hydrogène, qui maintient ensemble la substance littérale de la vie: l’eau. Chaque molécule d’eau est composée de deux atomes d’hydrogène liés à un atome d’oxygène, mais l’oxygène a six électrons dans sa coquille externe. Seuls deux électrons sont nécessaires pour former cette liaison chimique avec l’hydrogène, donc quatre électrons chargés négativement, regroupés par deux en paires «pendantes», planent là-bas dans le micro-espace dans l’espoir d’un moyen de s’équilibrer. Ces paires tirent faiblement sur les atomes d’hydrogène liés aux molécules d’eau voisines, formant de brèves liaisons d’un billion de seconde avant de se rompre et de se reformer avec un autre atome d’hydrogène. Et c’est cette danse constante et incessante qui permet le mouvement chimique qui rend la vie possible, ce que Ball appelle un «dialogue moléculaire» qui oscille entre l’ordre et le chaos.

Hydroxyde de chrome (III)

Photographie: Wenting Zhu et Yan Liang

Ce précipité d’hydroxyde de chrome est en train de se solidifier car il tourbillonne et se dilue dans son récipient. Cette réaction se produit lorsque deux composés liquides, contenant à la fois des ions chargés positivement et négativement, se réunissent et forment une bobine moléculaire dans laquelle ils échangent des partenaires. Dans ce cas, le chlorure de chrome et l’hydroxyde de sodium intervertissent les ions. Les molécules de chrome chargées positivement et d’hydroxyde chargées négativement sont attirées l’une vers l’autre car elles s’équilibrent énergiquement. Ils forment des liaisons étroites qui gèlent les molécules en place, créant un sous-produit solide qui n’a pas de place pour toutes ces molécules d’eau pour s’adapter parfaitement. La réaction crée également du chlorure de sodium, communément appelé sel de table, qui se dissout très bien dans l’eau.

Cristal de sulfate de cuivre

Photographie: Wenting Zhu et Yan Liang