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2.2: Structure atomique
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Structure atomique
 
TRANSCRIPTION

2.2: Structure atomique

Aperçu

Toute la matière est composée d’atomes, les plus petites unités individuelles d’éléments. Chaque atome est composé de trois particules subatomiques : les protons, les neutrons et les électrons. Ensemble, ces trois particules représentent la masse et la charge d’un atome.

L’histoire de la théorie atomique

La première personne à avoir proposé que tout sur Terre est composé de minuscules particules fut le philosophe grec Démocrite, vers 450 av. J.-C. Il a utilisé le terme atomos, du grec pour “ indivisible ”, à partir duquel le terme moderne “ atome ” est dérivé. Son idée n’a cependant pas été prise au sérieux à l’époque et il a fallu plusieurs siècles avant que le concept de l’atome soit relancé. Au XIXe siècle, John Dalton proposa la théorie atomique qui est encore largement correcte aujourd’hui. Il a fait valoir cinq postulats pour expliquer comment les atomes constituaient le monde autour de nous : (1) toute matière est composée de particules infiniment petites, ou d’atomes ; (2) tous les atomes d’un élément donné sont identiques les uns aux autres et (3) sont différents des atomes de tous les autres éléments ; (4) deux éléments ou plus peuvent se combiner dans un rapport fixe pour former un composé ; et (5) les atomes ne peuvent pas être créés ou détruits dans une réaction chimique, mais ils peuvent être réarrangés pour former de nouvelles substances.

La découverte des particules subatomiques qui composent l’atome

Dalton n’avait que partiellement raison à propos des particules qui composent la matière. Bien que les atomes ne puissent pas être décomposés davantage par des processus chimiques ou physiques ordinaires, ils sont constitués de trois particules subatomiques plus petites. Le premier indice sur la structure subatomique est apparu à la fin du XIXe siècle quand J.J. Thomson a découvert l’électron. Les scientifiques savaient que la charge globale d’un atome était neutre, mais le “ modèle du plum pudding ” de l’atome de Thomson a tenté de concilier cette nouvelle information concernant l’existence d’une particule chargée négativement, suggérant que des électrons se trouvaient parsemés dans une zone de charge positive. Quelques années plus tard, Ernest Rutherford a effectué une expérience montrant que la majeure partie de la masse d’un atome est concentrée dans le noyau, où les protons représentent la charge positive d’un atome et les minuscules électrons chargés négativement constituent la majeure partie de l’espace à l’extérieur du noyau. Cela a réfuté le modèle du plum pudding de Thomson et a rapproché les scientifiques du modèle familier de l’atome que nous connaissons aujourd’hui. Le neutron a été découvert plus tard, en 1932, par James Chadwick. Cette dernière pièce du puzzle signifiait que les scientifiques avaient maintenant représenté toute la masse présente dans un atome avec des protons et des neutrons, ainsi que toute sa charge avec des protons et des électrons.

La structure d’un atome

Les protons se trouvent dans le noyau d’un atome, ils ont une charge positive et une masse d’une unité de masse atomique (UMA) chacun. Le nombre de protons est égal au numéro atomique du tableau périodique et détermine l’identité de l’élément. Les neutrons se trouvent également dans le noyau. Ils n’ont aucune charge, mais ils ont la même masse que les protons et contribuent ainsi à la masse atomique d’un atome. Les électrons orbitent autour du noyau dans des nuages. Ils ont une charge négative et une masse négligeable, de sorte qu’ils contribuent à la charge globale d’un atome mais pas à sa masse.

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