Les modèles atomiques

Les modèles atomiques

Aristote (384-322 av. J-C.)

Notes de cours p.26: Selon lui, la matière est continue et le vide n'existe donc pas et il n'y a pas d'atomes.

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Démocrite (460-370 av. J.-C.)

Notes de cours p.26: Selon lui, la matière est constituée de très petites particules indivisibles: les atomes (Leucippe). Entre les atomes, c'est le vide, la matière serait donc discontinue.

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Dalton (1766-1844)

Surnommé le père de la théorie atomique moderne, il reprend l'idée des atomes émise par Démocrite .

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Dalton (1766-1844)

Notes de cours:

La matière est constituée de très petites particules; les atomes.

Les atomes d'un même élément sont identiques.

Les atomes d'éléments différents sont différents.

Loi des proportions multiples: dans les réactions chimiques les atomes se combinent dans des rapports simples. Ex. C + O₂ ----> CO₂

Joseph John Thomson (1856-1940)

Notes de cours p.26 Ce scientifique a nommé les particules électriques négatives électrons dont le symbole est e⁻. Son modèles atomique nommé "plum pudding" ou pain aux raisins est une représentation de l'atome comme une pâte positive parsemée d'électrons.

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Joseph John Thomson (1856-1940)

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Notes de cours p.26

Les ions

Écoute la vidéo suivante. Il n'est pas nécessiare de prendre des notes de cours.

Joseph John Thomson (1856-1940)

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Notes de cours p.27

Joseph John Thomson (1856-1940)

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Notes de cours p.27

Henri Becquerel (1852-1908)

Notes de cours p.27En 1896, le français H. Becquerel (1852-1908) découvre que l'uranium émet un rayonnement qui était radioactif.

Info: Papier photographique impressionné par le rayonnement de la pechblende. La pechblende, également appelée uraninite, est un minéral radioactif qui représente le principal minerai d'uranium.

INFO

Marie Curie (1867-1934) et Pierre Curie (1859-1906)

Les Curie réussirent à isoler deux nouveaux éléments beaucoup plus radioactifs que l’uranium: le radium et le polonium. Plusieurs applications de la radioactivité artificielle furent ensuite mises à profit.

Radium (Ra)

INFO

Polonium (Po)

Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 1

Suite à la découverte de la radioactivité, Rutherford a pu faire des expériences sur la radioactivité qui a permis d'approfondir les connaissances sur l'atome. Notes de cours 28: La particule alpha (α) possède une charge 2+, une grande masse et est arrêté par une feuille de papier ou la main (faible pouvoir de pénétration). Info supplémentaire: La particule alpha est en réalité un noyau d'hélium (l'atome d'hélium sans ses électrons), elle possède donc 2 protons et 2 neutrons).

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Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 1

Notes de cours 28: La particule bêta (β) possède une charge négative, une petite masse et est arrêté par 1 cm de chair humaine (un peu plus pénétrante que la alpha). Info supplémentaire: Il s'agit en fait d'un électron (β⁻) ou d'un positron (β⁺) (dont on ne parlera pas dans le cours).

Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 1

Notes de cours 28: Le rayon gamma (γ) ne possède pas de charge , aucune masse et est arrêté par 1 mètre de béton (fort pouvoir de pénétration).

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Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 1

Notes de cours p.28:Les atomes de Radium seraient donc faits de particules négatives ET positives (donc on doit rejeter le modèle de Thomson qui disait que l'atome était une sphère positive). Information supplémentaire: Rutherford baptise la particule correspondante du nom de proton, d'après le neutre singulier du mot grec pour « premier », πρῶτον.

Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 2

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Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 2

Notes de cours p.29:

Atome selon Rutherford

Ernest Rutherford (1871-1937) Expérience 2

Notes de cours p.30 Le modèle atomique de Rutherford pose 2 problèmes: Premier problème: 1) L’électron en mouvement dans un champ électromagnétique devrait perdre de l’énergie ou émettre de la lumière. 2) Si l’électron perd de l’énergie, il devrait s’écraser sur le noyau et détruire l’atome (puisque le noyau est positif et les électrons sont négatifs). Deuxième problème: Comment les protons peuvent-ils se côtoyer dans le noyau sans se repousser?

Niels Bohr (1885-1962)

Notes de cours p.31 Ce physicien danois réussit à résoudre le premier problème du modèle de Rutherford en considérant que l’électron ne perd pas d’énergie. L’électron est placé sur des niveaux d'énergie ou couches électroniques définies et ne perd pas d’énergie. Le deuxième problème est résolu en 1932 par Chadwick. Celui-ci nomme neutron une particule électriquement neutre et de masse à peu près égale au proton qui est situé dans le noyau. Cette particule assure la cohésion du noyau (puisque normalement, les protons devraient se repousser entre eux et détruire le noyau).

INFO

Les particules de l'atome

Notes de cours p.31

Le tableau périodique et l'atome

Notes de cours p.32 (tu peux cliquer sur les points sur l'image) Le nombre Z= numéro atomique = nombre de protons ou d'électrons (si l'atome est électriquement neutre). Le nombre A = nombre de masse = masse atomique arrondie à l'unité) protons + neutrons = nucléons

Le modèle Rutherford-Bohr actuel simplifié

Notes de cours p.32 Il y a 7 niveaux énergétiques possibles (n = niveau énergétique ou couche électronique). Formule pour déterminer le nombre maximal d'électrons par couche: 2n² exemple pour la première couche: 2n²= 2 ・ 1² = 2 (la première couche ne peut pas avoir plus de 2 électrons) Pour la deuxième couche: 2n²= 2 ・ 2² = 8 (la deuxième couche ne peut pas avoir plus de 8 électrons) Essaie de faire les autre couches dans tes notes.

Tu peux t'auto-corriger:

Modèle Rutherford-Bohr actuel-simplifié

Écoute la vidéo suivante (pas nécessaire de prendre des notes). Nous prendrons le temps de revoir ce modèle dans le cours.