Les atomes

Pour commencer ce ne serait pas un mal de faire un petit peu d'histoire des sciences en apprenant comment on est arrivé à l'atome pour expliquer la matière.

Quel que soit le modèle de l'atome considéré, voici ce qui caractérise un atome :

  • L'atome est constitué d'un noyau central chargé positivement autour duquel tournent des électrons chargés négativement.
  • Le nombre de charges positives portées par le noyau est égal au nombre de charges négatives portées par tous les électrons. L'atome est dit alors électriquement neutre.
  • Chaque type d'atomes est déterminé par le nombre d'électrons (appelé numéro atomique) qui gravitent autour de son noyau et sont classés dans un tableau que l'on appelle tableau périodique : ainsi l'atome d'hydrogène possède 1 seul électron tandis que l'atome de carbone en possède 6.

Dans les 2 animations ci-dessous, les atomes sont représentés à l'aide du modèle planétaire ou de Rutherford.

Atome d'hydrogène

Atome de carbone

Certains ordres de grandeur sont également à connaître:

  • Tous les électrons sont identiques quels que soient les atomes auxquels ils appartiennent : leur masse est d'environ 10 -30 kg (exactement 9,1 x 10 -31 kg)
  • Les noyaux sont par contre tous différents mais leur taille est de l'ordre de 10 -15 m (elle varie quelque peu selon les atomes)
  • Les atomes ont un diamètre de l'ordre de 10 -10 m ( il varie selon les atomes)
  • Un atome est donc environ 10 5 (100000) fois plus grand que son noyau : si le noyau était un ballon de foot de 20 cm de diamètre, l'atome correspondant serait une sphère de 20 km !
  • 99,97 % de la masse de l'atome est concentrée dans le noyau
  • Le volume de l'atome est constitué à 99,9999999999999% de vide: si l'on pouvait enlever le vide des atomes constituant la Terre, toute la matière serait contenue dans une sphère de 150 m de rayon.

Exercices sur les atomes

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