l'atome est le unité de base de la matière, c'est-à-dire la plus petite portion en laquelle un élément peut être divisé sans perdre ses propriétés chimiques.
Les atomes sont formés par un noyau composé de particules de protons et de neutrons et d'électrons qui orbitent autour du noyau, formant l'électrosphère.
Le mot atome est d'origine grecque et signifie « indivisible ». Jusqu'au XIXe siècle, on croyait que l'atome était la plus petite partie de la matière, c'est-à-dire qu'il serait impossible de le diviser.
Un atome est composé de protons et de neutrons dans le noyau et d'électrons dans l'électrosphère.
Structure et composition d'un atome
Les atomes sont de très petits morceaux de matière, si petits qu'ils ne peuvent pas être vus avec des microscopes ordinaires.
Sa structure est formée d'un noyau infiniment petit et dense, composé de protons et de neutrons, et d'une électrosphère composée d'électrons.
- Protons (p) : particules positives et de masse unitaire.
- Neutrons (n) : particules neutres (non chargées) et de masse unitaire.
- Électrons (e): particules négatives et pratiquement sans masse en mouvement orbital constant autour du noyau.
Le noyau représente 99,9% de la masse d'un atome. La masse des électrons n'a pratiquement aucune importance: un électron a une masse 1836 fois inférieure à la masse des protons et des neutrons.
Le mouvement des électrons autour du noyau forme un Champ électromagnétique. Les électrons orbitent autour du noyau à une vitesse si élevée que, si vous pouviez voir l'atome, l'électrosphère serait considérée comme un nuage autour du noyau.
Les atomes sont électriquement neutres - ils ont la même valeur absolue que les protons (+) et les électrons (-), donc leur charge devient nulle.
Si un atome reçoit ou perd des électrons, il cesse d'être un atome et devient un ion, qui peut avoir une charge positive ou négative :
- S'il reçoit des électrons, il se charge négativement et devient un anion.
- S'il perd des électrons, il se charge positivement et devient un cation.
comprendre ce que c'est matière et en savoir plus sur le cations et anions.
Structure de l'électrosphère
L'électrosphère est formée d'électrons en mouvement orbital, mais ces électrons ne sont pas disposés au hasard, il y a couches électroniques où ces particules sont distribuées.
Un atome peut avoir jusqu'à sept couches électroniques. Chacune de ces couches a des niveaux d'énergie différents, la couche la plus externe étant la couche la plus énergétique.
Ces couches sont représentées par les lettres suivantes: K, L, M, N, O, P, Q. K étant la couche la plus proche du noyau.
Tous les atomes n'ont pas 7 couches, le mercure, par exemple, n'en a que 6. Mais quel que soit le nombre de coquilles, c'est une règle que la dernière ne peut pas avoir plus de 8 électrons.
Les couches électroniques sont ensuite divisées en sous-niveaux d'énergie, représenté par les lettres : s, p, d, f.
Histoire de l'atome et modèles atomiques
L'idée que la matière pouvait être divisée en petites parties jusqu'à ce qu'elle devienne une unité si petite qu'elle ne puisse plus être divisée existait depuis l'Antiquité grecque.
Démocrite, vers 400 avant JC C., a été le premier scientifique à postuler l'existence de cette petite particule et l'a nommée « atome », ce qui en grec signifie « indivisible ».
C'est en 1803 que la première théorie cohérente des atomes a été développée. John Dalton a soutenu que l'atome était la plus petite partie de la matière et qu'il était indivisible.
Au cours des siècles suivants, avec le développement de la science et de la technologie, de nouvelles découvertes sur cette particule ont été faites et postulées dans différents modèles atomiques.
1803 - Modèle Dalton
Développé par le professeur John Dalton en 1803, ce modèle est devenu connu comme le modèle de la "boule de billard", car selon lui les atomes étaient des sphères massives, indivisibles et indestructibles.
1898 - Modèle Thomson
Joseph Thomson a découvert l'existence des électrons et, selon son modèle, ces charges seraient uniformément réparties dans tout l'atome, avec des charges positives.
L'atome dans le modèle de Thomson était sphérique plutôt que massif et est devenu connu sous le nom de "pouding aux raisins", où les raisins secs dans un pudding représentaient les charges positives et négatives.
1911 - Modèle Rutherford
Rutherford a fait une découverte importante sur l'atome : l'existence d'un noyau. Son modèle disait que l'atome était constitué d'un noyau et d'une électrosphère.
Dans le noyau se trouveraient les protons et les neutrons et dans l'électrosphère les électrons. Ce modèle est devenu connu sous le nom "système solaire".
Ce que Rutherford n'a pas pu expliquer, c'est comment les électrons ne se sont pas effondrés avec le noyau de l'atome.
1913 - Modèle Rutherford-Bohr
Le modèle de Rutherford a été complété par des découvertes faites par le physicien Niels Bohr en 1913. Bohr est arrivé à la conclusion que les électrons gravitent autour de l'électrosphère en couches de différents niveaux d'énergie.
Les électrons n'absorbent ni ne libèrent d'énergie dans ce mouvement, ils restent donc sur une orbite à énergie constante, ce qui les empêche d'entrer en collision avec le noyau.
Caractéristiques d'un atome
Ce qui différencie un atome d'un autre, c'est la quantité de protons, de neutrons et d'électrons dans sa composition. Les principales valeurs utilisées pour identifier les atomes sont la masse atomique et le numéro atomique.
masse atomique
La valeur de la masse atomique est représentée par la somme des protons et des neutrons présents dans le noyau de l'atome.
A = z + n
numéro atomique
Le numéro atomique est le nombre de protons dans le noyau d'un atome, sa valeur est représentée par la lettre z. Comme dans un atome le nombre de protons est égal au nombre d'électrons, on a :
z = p = e
L'ensemble de plusieurs atomes de même numéro atomique forme un élément chimique. Tous les éléments chimiques connus sont représentés sur le tableau périodique suivant un ordre croissant de numéro atomique.
Les éléments chimiques sont représentés dans le tableau périodique par leur acronyme et leur nom au centre, par la masse atomique en bas et par le numéro atomique en haut, comme le montre l'image :
- Masse atomique = 196,967
- Numéro atomique = 79
Atomes et molécules
Un atome est une très petite portion de matière, il est composé d'un noyau avec des protons et des neutrons et des électrons tournant autour du noyau.
Une molécule est un groupement d'atomes d'éléments identiques ou différents, qui forment ensemble une substance. Par example:
- Deux atomes d'oxygène s'unissent et forment une molécule d'oxygène (O2).
- Deux atomes d'hydrogène s'unissent à un atome d'oxygène et forment une molécule d'eau (H2O).
Voir aussi:
- Molécules
- Diagramme de Linus Pauling
