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Les composés sont constitués d'atomes qui sont chimiquement liés entre eux
Le diamant est un composé constitué uniquement
d'atomes de carbones liés entre eux par des liaisons covalentes
(mise en commun d'électrons). L'or, qui est un métal,
est constitué d'atomes fortement liés entre eux. Les
atomes mettent en commun leur électrons de la couche externe qui
constituent alors un nuage électronique unique. Ce sont ces
électrons, appelés électrons de valence, qui vont former
un courant électrique quand le métal est soumis à
une différence de potentiel. Il en va de même pour tous
les métaux. Le sel est un composé ionique. Il
se compose d'atomes de sodium qui a perdu un électron (Na+) et d'atomes
de chlore qui a gagné un électron (Cl-). Les ions sont
liés par des forces électrostatique. La formule du sel
est NaCl ou ( Na+, Cl-). L'eau est un composé constitué
de molécules toutes identiques. Chaque molécule est
constituée de 2 atomes d'hydrogène (symbole H) et d'un atome
d'oxygène (symbole O). La formule de la molécule d'eau
est: H2O.
VOici un modele de la molecule : methane. 1 atome de carbone et 4 atomes
d'hydrogene.
La configuration geometrique de la molecule expliquent les proprietes
physiques
du gaz methane. Pour visualiser d'autres modeles de molecules de composes
organiques
(contient l'element carbone et hydrogene) voir ce site interactif (en
anglais):
http://www.nyu.edu/pages/mathmol/txtbk2/topic6.htm
Pour aller plus loin: le noyau
Les charges positives du noyau sont appelés protons.
Mais dans le noyau il y a aussi des neutrons. Ces particules, comme
leur nom l'indique, ne portent pas de charge électrique.
Elles sont neutres. Proton et neutron ont à peu près
la même masse (1,6710-27 kg) 2000 fois plus grande que
la masse de l'électron. Protons et neutrons sont appelés
nucléons. Le nombre de nucléons que contient un noyau
est noté A ou nombre de masse: masse de l'atome = A x (masse d'un
nucléon). La massse des électrons est négligée.
C'est le nombre de protons (numéro atomique Z) qui caractérise
un atome. Par exemple, le carbone 12 contient 6 protons et 6 neutrons.
Il possède 12 nucléons et on le nomme carbone 12. Le
carbone 14, utilisé pour effectuer des datations, contient 14 nucléons.
6 protons (qui caratérisent l'élément carbone) mais
8 neutrons. Le carbone 14 a donc une masse plus grande que celle du
carbone 12. C'est un isotope (même élément mais
masse différente). L'uranium possède lui aussi plusieurs
isotopes. Les atomes ne sont pas insécables comme on le pensait
avant. Les neutrons et les protons sont constitués de particules
appelées quarks liées entre elles par d'autres particules appelées
gluons .... Le monde des particules fondamentales, c'est l'affaire de la
physique nucléaire.
suite: les ions
Un peu d'histoire:
Des philosphes grecs Democrite puis Epicure pensent que la matiere
est constituee de particules indevivibles et tres petites, les atomes, qu'on
ne pas couper.
Mais cette theorie est vite oubliee et les savants preferrent l'idee de la
matiere continue. (atome = atomos = qu'on ne peut pas couper).
1600 Robert Boyle montre experimentalement que la matiere
est constituee d'elements (atomes).
1800 Dalton (Anglais comme beaucoup de scientifiques de
l'epoque) introduit sa theorie de l'atome.
Les atomes se combinent ou se dessocient au cours de reactions chimiques.
Avogadro (Italien) introduit le concept de molecules pour decire les
proprietes des gaz. Il est le premier a estimer le nombre de molecules contenues
dans la matiere.
Dans 18g d'eau, il y a 600000000000000000000000 molecules. (23 zeros)
1887 Thomson decouvre l'electron et lui donne son nom.
L'electron a une charge negative. Il pense alors que pour
compenser ces charges negatives il faut dans l'atome qu' il y aient
des charge positives. Il imagine l'atome comme une sorte
de cake au raisin. Les raisins sont les electrons et le reste est charge
positivement.
1991 Rutherford (Anglais), a la suite d'experiences, introduit
le modele atomique du systeme solaire:
le gros noyau est au centre et les electrons, telles des planetes, orbitent
autour. Les electrons se trouvent loin
du noyeau (distance noyeau,electrons = 100,000 fois le rayon du noyeau).
Rutherford decouvre que le noyeau se compose de 2 sortes de particules:
les protons et les neutrons.
1913 Bohr (Danois) introduit un nouveau modele de
l'atome. Les electrons se trouvent sur des orbites et
chaque orbite correspond a un niveau d'energie specifique. Le nombre
d'electrons par orbite
est fixe. C'est le debut de la Physique Quantique introduite par Einstein.
Ensuite ca se complique:
1923 Louis de Broglie (un Francais) montre que l'electron
est a la fois une particule
et une onde tout comme le photon (particule qui compose la lumiere).
Selon l'experience que l'on conduit,
l'electron se comporte soit comme une onde soit comme une particule (comme
un proton).
Ensuite Erwin Shrodinger (un Autrichien) developpe la Mecanique
Quantique pour l'appliquer
a un nouveau modele de l'atome. Dans ce modele, les electrons se trouvent
dans des nuages (orbitales).
Il est impossible de savoir ou les electrons se trouvent avec precision.
On ne peut parler que de probabilite
de trouver l'electron dans cette region plutot que dans une autre.
LIEN:
Pour en savoir plus sur l'historique de la découverte
de l'atome:
un très bon dossier sur encarta
en ligne (
taper atome)
Pour en savoir plus: wikipedia
Physique Quantiqu
e: histoire (tres bien, en anglais)
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