On définit un poison, son mode d'action, les types de dommages causés, son efficacité, ainsi que les moyens pour le détecter et l’identifier. Les poisons dans l'histoire (arme de l'ombre et des princes) et quelques exemples de poisons « modernes » sont succinctement décrits.

Objectif : Comprendre que toute substance, naturelle ou synthétisée chimiquement, peut être un poison en puissance. « Rien n’est poison, tout est poison : seule la dose fait le poison ».

Lorsqu’un coup de feu est tiré, la poudre contenue dans la cartouche se consume. Cette combustion souvent incomplète génère des produits de dégradation dont certains hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

La quantité d’HAP générée lors du tir et leur dégradation dépendent des conditions de combustion, elles-mêmes fonction de la poudre, du type d’arme et de son état. Quelques-unes des molécules de HAP sont extraites du canon de l’arme sur une fibre adsorbante et analysées (chromatographie + spectroscopie). Ceci permet de valider rapidement des hypothèses sur l’utilisation d’une arme. La méthode actuellement utilisée nécessite une seule mesure et permet de déterminer si l’arme a servi récemment ou non.

Objectif : Savoir si une arme a servi récemment ou non, par analyse des produits de combustion après un tir d’arme à feu.

Jusqu’au XVIIe siècle, l’objectif est de préparer des extraits végétaux utilisables par l’apothicaire pour la confection de remèdes. L’agent principal de ces opérations est le feu. On ne cherchera qu’ensuite à séparer et à identifier les fonctions pharmacologiques des constituants par des méthodes plus douces et plus sélectives mettant en œuvre des solvants.

L’histoire des alcaloïdes, définis par une fonction chimique, et non pas – comme les colorants – par une fonction d’usage, est représentative des développements de la chimie organique, que l’on suit ici par l’intermédiaire d’un témoin privilégié.

De février 1774 à décembre 1775, Bayen publie quatre mémoires dans le Journal de Physique sous le titre « Essais d’expériences chimiques faites sur quelques précipités de mercure dans la vue de découvrir leur nature » desquels il conclut, dès le 20 avril 1774, que ses résultats sont incompatibles avec la théorie du phlogistique.

Le pharmacien militaire Pierre Bayen, qui fut le mentor de Parmentier, est peu connu. Ses mémoires sur les oxydes (ou chaux) de mercure ont cependant inspiré Lavoisier dans le choix de ses expériences destinées à réfuter la théorie du phlogistique.

Berzelius (1779-1848) décrit un minéral rare qu’il appelle thorite, et auquel il fait subir différentes transformations physiques et chimiques selon une méthodologie très élaborée. Il en isole un oxyde, la thorine, dont il détermine la composition, et un nouveau métal, le thorium, auquel il propose d’attribuer le symbole Th. On notera qu’il opère sur des masses de l’ordre du cg ou du mg, avec une variété de réactifs, ce qui montre, déjà en 1830, une grande dextérité de manipulation, et qu’il utilise les équations chimiques dans le formalisme qu’il avait défini.

Après un point sur les étapes de raffinage des pétroles dans le but de l’obtention des essences et sur les propriétés attendues d’une essence, telles que son indice d’octane, il est expliqué le rôle et la nature des additifs.

Puis une séquence expérimentale est proposée afin d’analyser six essences trouvées sur le marché. Les méthodes utilisées sont la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse. Une étude comparative des différentes familles de composés organiques met en évidence les variations en pourcentage entre aliphatiques et aromatiques d’une part et entre les composés à chaîne ouverte et les dérivés cycliques d’autre part.

Enfin les auteurs donnent une idée de la composition de la vapeur que l’on respire à la pompe à essence.

Après la présentation structurale de la chitine et du chitosane, les auteurs nous en font découvrir les propriétés qui suscitent un grand intérêt au niveau pharmaceutique, biomédical, agricole et environnemental. Par exemple, leur capacité à complexer les ions métalliques, en font un outil de dépollution des eaux.

Puis une séquence expérimentale est proposée, pouvant être réalisée dans un laboratoire de chimie, et permettant d’étudier la complexation avec les cations métalliques, de déterminer le degré de désacétylation par pHmétrie ou par spectrophotométrie et d’obtenir du chitosane à partir de crevettes.

L’article présente un exemple où l’analyse de spectres IR et H-RMN permet d’identifier la structure d’une molécule de formule brute C4H8O. L’étude du spectre IR permet d’identifier le groupe fonctionnel présent dans la molécule. Le spectre RMN permet de trancher entre deux structures possibles.

Au prix d’hypothèses simplificatrices, on peut mener une analyse RMN à peu près complète en classe de terminale. Le spectre à haute résolution présente une structure fine complexe qui peut être abordée avec des étudiants  de bac + 1 à bac +3.