Les petits béchers font les grandes expériences !

Les petits béchers font les grandes expériences !

The one ring !

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« Un Anneau pour les gouverner tous, un Anneau pour les trouver, un Anneau pour les amener tous et dans les ténèbres les lier ».

 

 

Le célèbre anneau unique du seigneur des anneaux possède un bon nombre de propriétés étonnantes : conférant l’invisibilité, il ne peut être rayé ou abimé, et il ne peut être détruit que dans les flammes de la montagne du destin. Mais une question taraude alors l’esprit du chimiste : de quel métal est fait l’anneau ? Cela permet-il d’expliquer certaines de ses propriétés ? Etudions l'anneau unique, chimie à l’appui !

 

 

Histoire de l'anneau

 

 

 

Propriétés de l’anneau unique

  • Il est impossible à détruire sauf dans le feu de la montagne du destin
  • Il ne peut être rayé, abimé
  • Il prolonge la vie de son porteur, mais ce dernier devient de plus en plus las
  • Il est capable d’attiser son désir
  • Il s’adapte au doigt du porteur

 

Petit récapitulatif du voyage de l’anneau

  • Il est forgé par Sauron dans la montagne du destin
  • Isildur récupère l’anneau en tranchant le doigt de Sauron
  • L’anneau est perdu dans le fleuve Anduin pendant deux mille ans
  • Un hobbit trouve l’anneau et devient une créature solitaire, et schizophrène : Gollum
  • L’anneau est conservé par Gollum pendant cinq cent ans dans une caverne
  • Bilbo Sacquet récupère l’anneau et le lègue ensuite à Frodon Sacquet
  • Ce dernier a pour mission d’amener l’anneau à la montagne du destin pour le détruire

 

Dans l’univers du seigneur des anneaux il semble que l’anneau soit en or : cela est-il cohérent ?

 

 

La couleur

La couleur de l’anneau correspond parfaitement à la couleur de l’or : jaune.

 

La densité

L’or est un métal et a donc par conséquent une densité assez élevée : d = 19,32. On rappelle que la densité est le rapport entre la masse volumique du composé (ici l’or) et la masse volumique d’un composé de référence (ici l’eau). Pour donner une idée, une densité de 19,3 signifie qu’une balle de tennis en or massif pèserait 2,6 kg : bien moins pratique pour les smashs !

 

En considérant les dimensions suivantes pour l’anneau, on obtient un volume d’or de 1,91 cm3 (1,91 mL) et donc une masse de 37 g.

 

 

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wikipédia

 

 

 

Ainsi malgré le lourd fardeau que représente cet anneau et tout le poids que semble porter Frodon, cet anneau ne pèse véritablement pas si lourd que ça.

 

La malléabilité et dureté

L’or est un matériau très malléable et très ductile, ainsi il peut être déformé par martelage et par étirement même à froid. On remarque d’ailleurs qu’une des caractéristiques de l’anneau est qu’il est capable de s’adapter au doigt de son porteur : Sauron et Frodon n’ont en effet pas tout à fait la même largeur de doigt. On peut alors tenter d’expliquer ce phénomène par cette capacité qu'a l’or de pouvoir facilement se déformer.

 

L’or n’est pas un métal très dur. La dureté c’est la résistance d’un matériau à être rayé ou non par un autre. Le diamant est un matériau extrêmement dur, il ne peut être rayé que par un autre diamant. Une échelle basée sur des comparaisons entre métaux existe : l’échelle de Mohs, allant de 1 (très peu dur comme le talc) à 10 (le diamant).

 

L’or à une dureté de 2,3, il peut donc être rayé par une pièce en cuivre, un couteau, une épée....

 

Cela ne correspond pas du tout aux caractéristiques de l’anneau unique qui ne peut être ni rayé ni abimé. On a par exemple cette scène très connue où Gimli donne un grand coup de hache dans l’anneau.

 

Gimli tente de détruire l'anneau à 2min30

 

 

Toxicité

L’or n’est pas toxique par simple contact avec le corps humain. Cela ne permet donc pas d’expliquer l’état de santé de Frodon qui se détériore au fur et à mesure de l’histoire.

 

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Oxydation

L’anneau dans le film est d’une résistance incroyable. Il passe en effet deux mille ans au fond d’une rivière, puis cinq cent ans dans une grotte. Ce dernier est donc constamment exposé à l’humidité, pourtant à la différence de bon nombre de métaux il ne se corrode pas, ne s’oxyde pas et reste intact.

 

 

Gollum et son anneau dans la caverne

 

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webdesign.mistercaldwell.com

 

 

Cette propriété peut être expliqué grâce à une caractéristique très intéressante de l’or : il est inoxydable. En effet lorsque que l’on précise en chimie qu’un composé est inoxydable cela signifie que ce dernier ne peut être oxydé ni par l’eau ni par le dioxygène de l’air.

 

L’oxydation des métaux en chimie correspond à la transformation du métal M en une espèce ayant perdu un ou plusieurs électrons. Cette nouvelle espèce peut se présenter sous forme ionique Mn+ (comme Fe donnant Fe3+) ou sous forme d’oxyde : MmOn (comme Fe donnant la rouille Fe2O3). L’oxydation des métaux est souvent considérée comme une détérioration et peut être causée par l’eau ou l’oxygène de l’air.

 

Pour savoir si une espèce va oxyder ou non un métal il faut comparer les potentiels standards électriques des espèces impliquées : notés E° et exprimés en volt.

 

 

 

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Les couples rédox sont alors classés selon leur potentiel standard E°(ox/red), ils correspondent à la différence de potentiel entre une demi pile constituée du couple étudié et d'une autre demi pile constituée du couple de référence H+/H2.

 

Pour oxyder l’or il faut une espèce qui soit plus oxydante, donc qui ait un potentiel supérieur à 1,50 V (pour former Au3+). Or l’eau (couple H+/H2) et le dioxygène (O2/H2O) ont un potentiel plus bas que les couples de l’or et ne peuvent donc pas l’oxyder.

 

La plupart des métaux sont oxydés par l’eau et le dioxygène car ils ont généralement des potentiels standards bien plus faibles. A l’exception de l’or, de l’argent et de quelques autres (métaux nobles) qui sont donc inoxydables.

 

Voilà pourquoi malgré toutes les années passées dans l’humidité, l’eau et la vase l’anneau est toujours intact et ne s’est pas corrodé.

 

Bibliographie

  •  http://www.societechimiquedefrance.fr/or.html
  • http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/lor-cyanuration-dissolution-de-lor-par-leau-892
  • http://www.periodni.com/fr/au.html
  • Wikipédia

 

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22/01/2017
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