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Aujourd'hui, on va parler d'une substance terrible. Today, we are going to talk about an awful substance.

Son inhalation peut causer la mort par asphyxie. Its inhalation can cause death by asphyxia.

C'est le plus important des gaz à effet de serre, et le principal composant des pluies acides. It's one of the major greenhouse gas and the main component of acid rain.

C'est un puissant solvant, largement utilisé par les industries chimiques. It's a powerful solvent, widely used by chemical industries.

D'ailleurs, on en a retrouvé plein à Fukushima. By the way, we found plenty of it in Fukushima.

On le trouve, en très forte concentration, dans les océans, les fleuves, les rivières… We find it, in a huge concentration in oceans, in rivers...

La plupart des jeunes délinquants en consomment, et même après un rinçage prolongé, il en reste toujours des traces. Most of juvenile delinquents consume it, and even after an extended rinse, there are still traces.

Aujourd'hui, on va parler de l'eau. Today, we are going to talk about water.

Et vous allez voir que c'est une substance assez étonnante, qui possède des propriétés plutôt bizarres, mais qui la rendent justement idéale pour accueillir la vie. And you will see that this substance is quite amazing and has some weird properties,

*Musique de générique*

Bon, commençons par les basiques. L'eau est une molécule, H2O, composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, ok. So, let's begin by the basis. Water is a molecule, H2O, composed of two atoms of hydrogen and one atom of oxygen, ok.

L'une des propriétés les plus bizarres de l'eau, c'est quelque chose qu'on a tous déjà expérimenté, c'est le fait que quand l'eau liquide devint de la glace, son volume augmente. One of the strangest property of water is something that we all have experimented,

Et du coup, il se passe... ça. And so, this happens...

Bon, donc petit rappel, il existe, principalement, trois états de la matière, solide, liquide et gazeuse. Ce qu'on appelle communément "l'eau", c'est l'état liquide de H2O. So, little reminder, it exists, principally, three states of the matter,

Si on va au dessus de cent degrés, l'eau devient un gaz, c'est la "vapeur d'eau" If we are above 100 °C, water becomes a gas, it's water vapour.

En en dessous de *zéro* degré, l'eau liquide se solidifie et devient, de la "glace". Below * 0 °C * liquid water solidifies and becomes ice.

Et il se trouve que la densité de la glace est plus faible que celle de l'eau liquide. It turns out that the density of ice is lower than the one of liquid water. En het blijkt dat de dichtheid van ijs lager is dan die van vloeibaar water.

La densité de l'eau liquide, c'est 1.0 et celle de la glace, à peu près, 0.9. The density of liquid water is 1.0 and that of ice is about 0.9.

Donc, à masse égale, la glace occupe environ 10% de volume en plus. So, for equal mass, ice occupies about 10% more volume.

Et ça, c'est un truc tout à fait exceptionnel. Pour la plupart des corps, en fait, c'est l'inverse. Le solide est plus dense que le liquide. And this is something quite exceptional. For most bodies, in fact, it's the opposite, the solid is denser than the liquid.

Par exemple, l'éthanol, ce qu'on appelle "l'alcool", sa densité c'est 0.8 à l'état liquide et c'est 1 quand il est solide. For example, ethanol, what we call "alcohol", its density is 0.8 in a liquid state and 1.0 when it's solid.

L'aluminium, 2.4 liquide et 2.7 solide Aluminium, 2.4 liquid and 2.7 solid.

Le fer, *7.1* et *7.9*. Iron, 7.1 liquid, 7.9 solid

Oui, le fer c'est assez dense. Un bout de fer de la taille d'une brique de lait, c'est, à peu près, 8 kilogrammes. Yes, iron is quite dense. A piece of iron of the size of a milk carton weighs about 8 kilograms.

Donc, normalement, les solides sont plus denses que les liquides et il y a une bonne raison pour ça, ça a à voir avec l'organisation des états de la matière. So, normally, solids are denser than liquids,

Dans un gaz, les molécules sont assez éloignées les unes des autres. Elles ne se touchent pas, sauf quand il y a des chocs entre elles. In a gas, molecules are quite distant from each others. They don't touch each others, except when there are collisions between them.

A côté de ça, un liquide, c'est un état où les molécules sont liées les unes aux autres, mais d'une manière qui est mouvante, qui est désordonnée. Also, liquid is a state where molecules are linked to each other, but in a moving way, non-coordinated.

Et un solide, c'est un état où les molécules sont, aussi, liées les unes aux autres, mais de manière bien structurée, dans une organisation qu'on appelle, un "cristal". And a solid is a state where molecules are, too, linked between them,

Et généralement, l'organisation bien ordonnée d'un solide, sous forme de cristal, elle prend moins de place que l'organisation désordonnée d'un liquide. And generally, the coordinated organisation of a solid, in crystal form, takes less space than the non-coordinated organisation of a liquid.

Un peu comme quand vous essayez de ranger des cubes dans une boîte. Les ranger en ordre, ça prend moins de place que les ranger en désordre. Like when you try to put cubes in a box. Putting them in order takes less space than putting them in disorder.

Et donc, en général, le solide est plus dense que le liquide correspondant. So, generally, the solid is denser than the corresponding liquid.

Sauf que, c'est pas toujours vrai. L'eau est une exception à cette règle, parce qu'en fait, sa structure cristalline n'est pas si compacte que ça. Except that it's not always true. The water is an exception to this rule

Et, il y a quelques autres composés qui montrent le même phénomène, mais il n'y en a pas beaucoup. Il y a, notamment, le bismuth, le gallium, le plutonium et puis, l'acide acétique. And, there are other compounds that produce the same phenomenon, but not much.

Le fait que la glace soit moins dense que l'eau, ça a une conséquence essentielle. The fact that ice is less dense than the water has an essential consequence.

La glace, elle ne coule pas, elle flotte. Comme les icebergs, ou bien les glaçons dans votre verre. The ice doesn't sink, it floats. Like icebergs, or ice cubes in your glass.

Et ça, c'est crucial pour le développement de la vie. And this is crucial for life's development.

Si vous prenez un lac, par exemple quand il gèle à l'extérieur, de la glace peut se former en surface, If you take a lake for example, when it's freezing outside, some ice can form on the surface,

mais elle va rester en surface, puisqu'elle flotte. but it will remain on the surface, because it floats.

Et cette glace, elle isole, dans une certaine mesure, le reste de l'eau du lac. And this ice isolates, to a certain extent, the rest of the lake's water.

Et va empêcher, généralement qu'elle congèle complètement. It prevents, generally, that water freezes completely.

Et c'est ça qui permet de protéger la vie aquatique pendant la saison froide. Si la glace était plus dense que l'eau, elle coulerait au fond et le lac pourrait geler progressivement, avec de la glace qui s'accumule par le bas. And this is what allows to protect subaquatic life during the cold season. If ice was denser than water,

Alors attention, ce raisonnement, il vaut pour l'eau douce, si on considère l'eau de mer, c'est un peu plus compliqué, parce que la présence du sel va modifier, à la fois la densité de l'eau, But attention, this reasoning, is for freshwater. If we consider seawater, it's more complicated,

mais aussi sa température de congélation. but also its freezing temperature.

Mais bon, dans tous les cas, si la glace ne flottait pas, But, in every cases, if ice didn't float,

il est probable que la vie n'aurait pas pu se développer dans l'eau. it's likely that life wouldn't have developed in water.

Bon, maintenant qu'on a parlé de la glace, on va pouvoir parler de la vapeur... So, now that we talked about ice, we can talk about steam...

*Musique de générique* Generic's music

On l'a dit, dans des conditions normales, l'eau bout à cent degrés, c'est-à-dire qu'elle passe de l'état liquide, à l'état gazeux. We have said that, in normal conditions, water boils at 100 °C, it means that it passes from liquid state to gaseous state.

Et c'est ce gaz, que l'on appelle de la vapeur d'eau. And it's this gas that we call steam.

Alors attention, une petite précision, contrairement à une idée répandue, cette espèce de fumée blanche là, ce n'est pas de la vapeur d'eau ! But attention, a little precision, contrary to a common idea, this sort of white smoke here is not steam !

La vapeur, elle est totalement invisible et en fait, ce que vous voyez là, ce sont des petites gouttelettes d'eau, donc de l'eau liquide, Steam is totally invisible and, in fact, the thing that you see here, is some small water droplets, therefore it's liquid water

qui proviennent de la vapeur qui vient juste de se condenser au contact de l'air ambiant. that comes from steam, which just condensed in contact with ambient air,

Puisque l'air ambiant est plus froid que la température qui régnait dans la bouilloire. because ambient air is colder than the temperature that prevailed in the kettle.

Bref, l'eau bout à cent degrés et donc, à température ambiante, elle est sous forme liquide. In short, water boils at 100 °C so, at room temperature, it's in liquid form.

Et ça, en fait c'est pas normal du tout. And this, in fact, it's not normal at all.

Si on regarde les molécules qui ressemblent à l'eau, en fait on se serait attendu à ce que l'eau soit plutôt gazeuse, à température ambiante. If we look at molecules that seem like water, in fact we could expect that water is rather gaseous at ambient temperature.

Pour voir ça, on peut regarder le tableau de Mendeleïev. To see it, we could look at Mendeleev's periodic table.

L'eau, on l'a dit, c'est de l'oxygène avec deux atomes d'hydrogène. We have said that water is oxygen with two atoms of hydrogen.

Et, en fait, autour de l'oxygène, dans le tableau, on trouve d'autres éléments qui forment des molécules avec l'hydrogène. And, in fact, around oxygen, we find other elements that form molecules with hydrogen.

Par exemple, l'azote forme NH3, qu'on appelle l'ammoniac et qui est un gaz, à température ambiante. For example, nitrogen forms NH3, which we call ammonia, and is a gas at room temperature.

Le carbone, forme CH4, le méthane, un gaz aussi. Carbon forms CH4, the methane, a gas too.

Le soufre, forme H2S, le sulfure d'hydrogène, un gaz. Sulfur forms H2S, the hydrogen sulfide a gas.

Mais aussi, HF, HCl, H3P, tous des gaz. But also HF, HCl, H3P all of them are gases.

Mais non, H2O, c'est un liquide. But not H2O, it's a liquid.

Alors, ce que vous savez peut-être, c'est que le tableau de Mendeleïev, c'est aussi intéressant de le lire par colonne, parce qu'en fait, une colonne regroupe des éléments qui ont des propriétés chimiques assez analogues. So, what you may know is that Mendeleïev's table is also interesting to read in column,

Par exemple, si on regarde dans la colonne du carbone, je vous ai dit, le carbone forme CH4. For example, if we look at the column of the carbon, I have said you, carbon forms CH4.

En dessous de lui, on a le silicium, qui peut former SiH4. Below, we have silicon, which can form SiH4.

Le germanium, GeH4, l'étain, SnH4, etc... The germanium forms GeH4, tin forms SnH4, etc...

Et plus on descend dans la colonne, plus on forme des molécules de masse élevée. And the more we go down in the column, the more it forms molecules with a high mass.

Et il y a une chose, assez connue, c'est qu'en général, plus une molécule est lourde, plus sa température d'ébullition, la température à laquelle elle devient un gaz, augmente. And there is a quite known thing, that generally, the heavier the molecule, the higher the boiling temperature,

Par exemple, sur ce graphique, vous voyez les composés qui sont formés dans la colonne du carbone, avec leur masse et leur température d'ébullition. For example, in this graphic, you see the compounds that are formed in the column of the carbon,

Et on voit que les plus petites ont des températures d'ébullition plus basses. And we see that the smallest have lower boiling temperatures.

Alors, faisons la même chose avec la colonne de l'oxygène. Voici les températures d'ébullition de H2Te, H2Se, H2S So, let's do the same with the column of oxygen. Here are the boiling temperatures of H2Te, H2Se, H2S

et puis, H2O, cent degrés, on l'a dit. and then, H2o, 100°C, we have said it.

Vous voyez ce truc bizarre ? L'eau, elle bout beaucoup plus haut que ce à quoi on se serait attendu. Do you see this strange thing ? The water boils higher than what we could expect.

Intuitivement, en regardant le reste du graphique on aurait pu imaginer que l'eau allait bouillir vers moins cent degrés, donc qu'à température ambiante elle soit un gaz, et pas un liquide. Intuitively, by looking at the rest of the graphic, we would have imagined that water could boil at about -100 °C

Mais non, elle bout beaucoup plus haut, et donc, c'est un liquide. But no, it boils much higher and so it's a liquid.

Et ça, c'est vraiment tant mieux pour nous, parce que le fait que l'eau soit liquide, est quelque chose d'absolument essentiel pour que la vie puisse se développer. And this is really good for us, because the fact that water is a liquid is absolutely essential for the development of life.

Le vivant, ce sont tout un tas de réactions chimiques, assez complexes, et donc, il y a des molécules qui doivent pouvoir Life is a pile of quite complicated chemical reactions and so, there are molecules that have to

voyager, se rencontrer, interagir, s'agencer, etc travel, interact, meet and organize themselves, etc.

Et pour ça, le liquide, c'est idéal. And for this, a liquid is ideal.

Dans un gaz, les contacts entre les molécules, ils sont trop rares. Il y aurait une réaction chimique tous les trente six du mois. In a gas, contacts between molecules are too rare. So there would be a chemical reaction once in a blue moon

Et la vie aurait bien du mal à se développer. and life would struggle to develop.

Inversement, dans un solide, tout le monde est un peu coincé, donc c'est pas facile, pour les molécules, de bouger, d'avoir une chance de se rencontrer, les unes les autres. In return, in a solid, everything's a bit stuck,

Non, le liquide, c'est vraiment parfait pour des réactions chimiques. No, liquid is really perfect for chemical reactions.

Les molécules, elles sont proches les unes des autres, mais elles peuvent, quand même, bouger librement. Molecules are next to each others but they still can move freely.

Et donc, si l'eau était un gaz à température ambiante, il n'y aurait, vraisemblablement, pas de vie sur Terre. And so, if water was a gas at ambient temperature, there wouldn't have been any life on Earth, probably.

Peut-être qu'il aurait fallu aller un petit peu plus loin, pour trouver de l'eau liquide, Maybe that we would have to go further to find some liquid water,

mais du coup, il fait plus froid et, énergétiquement, c'est un peu moins favorable pour l'apparition de la vie. but it's colder and energetically speaking, it's less favorable to the apparition of life.

D'ailleurs, si on regarde les autres gaz qui sont autour de H2O, By the way, if we look at the other gases around H2O,

et qu'on regarde leur température d'ébullition, les deux autres candidats qui sont les plus probables pour, aussi, abriter la vie, and we look at their boiling temperature, the other two likely candidates to shelter life,

ce sont, le méthane, CH4 et l'ammoniaque, NH3 are methane, CH4 and ammonia, NH3.

Bon, pour qu'il soit liquide, il faut quand même aller en dessous de moins cent-soixante et un degrés pour le méthane, et de moins trente trois pour l'ammoniaque. Well, to find them in a liquid state, we have to go below -161 °C for methane, and -33 °C for ammonia.

Et donc, même si on n'en connaît pas, évidemment, à l'heure actuelle, on pourrait imaginer une forme de vie qui soit basée sur ces liquides, plutôt que sur l'eau. And so, even if we, obviously, don't know any of them for now,

Et d'ailleurs, il y a un endroit où cette forme de vie existe peut-être, And, by the way, there is a place where this life form could maybe exist.

c'est sur Titan. It's on Titan.

Titan, c'est un satellite naturel de Saturne, c'est la deuxième plus grosse lune du système solaire, plus grosse que notre lune à nous. Titan is a natural satellite of Saturn, the second largest moon of the solar system, larger than our moon,

Et c'est la seule qui possède une vraie atmosphère. and the only one that has an actual atmosphere.

Et encore plus fort, à part la Terre, c'est le seul corps du système solaire qui possède du liquide en surface. And even more, apart from Earth, it's the only body of the solar system that has liquid on its surface.

Parce que oui, de l'eau, on en trouve à d'autres endroits du système solaire, parfois elle est même liquide, Because, yes, we find water at some other places in the solar system and sometimes it's even liquid,

mais, à part sur Terre, ce liquide, il n'est jamais en surface. but, apart on Earth, this liquid is never on the surface.

Alors que, sur Titan. Il y a du liquide en surface, ce n'est pas de l'eau, c'est du méthane. While on Titan, there is liquid on its surface, but it's not water, it's methane.

Il y a des mers de méthane, des lacs de méthane, des rivières de méthane. There are seas, lakes and rivers of methane

Et peut-être, à l'intérieur, une forme de vie basée sur le méthane. and maybe, inside them, a life form based on methane.

Le fait qu'il y ait tout ce liquide à la surface de Titan, on le sait grâce aux images de la mission Cassini Huygens, et en 2005, la sonde Huygens s'est même posée à la surface de Titan. We know that there is all this liquid on the surface of Titan through the pictures of the Cassini Huygens mission,

Allez ! Du coup, je vous quitte sur ces belles images, et je vous laisse imaginer ce qui peut se trouver dans ce liquide... So, I leave you with these beautiful images and I let you imagine what we could find in this liquid../

*Petite musique de fond* Little background music

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