Les atomes

 

 I) Un Historique (juste comme lecture)

 

Vers les années -500 avant JC plusieurs théories s’affronte sur la stucture de la matière.

  • Celle d’Empédocle d’Agrigente (vers 492-432 av. J.-C.) qui divise la matière en quatre éléments, eau, terre et air, feu. Ces éléments interagissent par des forces qui sont l’amour et la haine.Ce mélange est sensé produit des choses matérielles.
  • Celle de Démocrite d’Abdère (vers 460-370 av. J.-C.), introduit la notion d’atomes du grec atomos qui signifie indivisible. il explique que la matière est constituée de corpuscules en perpétuel mouvement .

Cette théorie tomba dans l’oubli pendant plusieur siècles. Au 19˚siècle John Dalton (1766-1844) réintroduit la notion d’atomes comme la plus petite partie indivisible de la matière.

En 1897 J.J. thomson découvre l’électron issu du tube de Crookes. Il indique que l’atome contient des électrons en son centre. (Le “pudding de Thomson”)

En 1912 Rutherford découvre l’existance du proton.

En 1932 Chadwick découvre le neutron.

Avec l’avènement de la mécanique quantique, en particulier avec l’effet Zeemann et la structure fine de l’Hydrogène, on peut considérer que le modèle de l’atome de Bohr est faux. Cependant il explique assez bien le problème des raies d’absorbtion.

1) L'atome de BORH

 

 bohr2

 Dans l'atome de Borh, les électrons sont répartis sur des couches, chaque couche possède une énergie bien définie. Plus une couche est près du noyau, plus sont énergie est faible. Si un électron va d'une couche plus élevée (ex n=3) vers une couche plus près du noyau (ex: n=2) il devra perdre l'énergie  ΔE=E3-E2. Cela se fera sous forme de lumière avec l'énergie:

ΔE=hν où ν est la fréquence de l'onde (aussi sa couleur)

Les théorie récente ont prouvée que celle de l'atome de Borh est fausse, même si elle explique bien le phénomène d'émission de lumière.

 

 

 

bohrLa mort de l'atome de Bohr

  

 


II) Structure de l’atome

L’atomes est composé d’un noyau et d’un nuage électronique se situant autour du noyau


1 la taille de l’atome

 

La taille d’un atome est de l’ordre de 0,0000000001m = 10−10m = 0,1 nanomètre(nm).

La taille de son noyau est de l’ordre de 10−14 nanomètre (nm)

Si le noyau avait la taille d’une orange les électrons seraiet à 1Km de lui

 

 

2 Les électrons

Les électrons se trouvent en dehors du noyau dans le nuage électronique

 


a)  Masse d’un électon

La masse de l’électron est de l’ordre de me = 9×10−31kg

 

b) Charge électrique de l’électron

La charge électrique de l’électron notée -e est : −e = −1,6×10−19 Coulomb(C)

e s’appelle la charge élémentaire.


3) Le noyau

Il contient des nucléons. Il y a deux sortes de nucléons : Les protons et les neutrons.

α) Les neutrons

Ils ne transportent pas d’électricité(Ils sont neutres) 0Coulomb

Leur masse est de l’ordre de 1,6×10−27kg

β) Les protons

 La masse d’un proton est voisine de celle d’un neutron. environ 1,6×10−27kg

La charge électrique du proton est de e = 1,6×10−19C

Le numéro atomique Z Ce numéro est le nombre de protons que contient un atome. Il détermine si un atome est dufer, du cuivre, de l’or etc...

Dans le tableau de classification de Mendeleev les atomes sont classés par numéro atomique Z croissant.

 

atome2

 

III) propriétés de l’atome

 

  •  L’atome est la plus petite parti indivisible de la matière. 
  •  L’atome est neutre il contient autant de proton dans son noyau que d’électrons autour.

  • Sa masse est due à son noyau, car un proton ou un neutron est environ 2000 fois plus lourd qu’un électron.
  • Se souvenire de  e = 1,6×10−19coulombs
  • Le numéro atomique Z détermine le nom de l’atome.