Présentation de la matière et de sa constitution

Prenons un morceau de matière quelconque, du cuivre par exemple: La matière est constituée d’atomes 1 atomes de cuivre Selon l’arrangement des atomes, la matière se présente sous 3 états différents Etat solide, atomes proches et rangés Etat liquide, atomes proches et non rangés Etat gazeux, atomes ni proches ni rangés

Mais de quoi est constitué un atome ? La longue histoire de la matière et de sa constitution a conduit les scientifiques à présenter ce modèle de la constitution de l’atome (modèle expliquant certaines observations mais que l’on sait aujourd’hui incomplet) Il contient 2 parties comme si l’on coupait une pêche en deux Le nuage électronique (autour du noyau) Le noyau (centre) constitué de particules appelés électrons:

Caractéristiques des différentes parties  0,1 nm = 1 x 10 – 10 m Le nuage électronique Le noyau Les électrons Taille: 100 000 fois plus petit que celle de l’atome ( 1 x 10 – 15 m) Particules physiques chargées négativement. La charge dite élémentaire est notée: - e Tous les électrons sont identiques et tournent autour du noyau à grande vitesse; on dit qu’ils gravitent sur des trajectoires appelées orbites (comme les planètes autour du soleil modèle planétaire) Comparaison  Atome = terrain de foot (100 m) Noyau = tête d’épingle au centre (1mm) Il contient des particules physiques (protons et neutrons). Chaque proton portent une charge positive (+e) donc le noyau est globalement chargé positivement

Etude de la charge de l’atome. Lorsque l’on touche la matière, on ne perçoit aucune « charge » électrique  La matière porte donc une charge nulle; on dit qu’elle est électriquement neutre Or la matière est constituée d’atomes, donc les atomes sont électriquement neutres Voilà un atome qui contient 6 électrons donc 6 charges négatives dans le nuage électronique - e - e Combien de charges positives contient alors le noyau ? - e - e 6 x (+e)  6 C’est l’atome de carbone: C Explication: 6 x (-e) + 6 x (+e) = 0 donc la charge est nulle - e - e Il y a autant de charges positives (+e) dans le noyau que de charges négatives (-e) dans le nuage électronique pour que la charge globale de l’atome soit nulle

Comment peut-on connaître le nombre d’électrons d’un atome ? Avant même que l’on est eu connaissance de la constitution de l’atome un savant russe, Andrei MENDELEIV, a classé les différents atomes existant dans la nature dans un tableau qu’il a appelé TABLEAU PERIODIQUE

Alors, ce nombre d’électrons ? Dans chaque case, il y a un nombre. Ce nombre représente le nombre de protons dans le noyau de l’atome considéré. Ce nombre se nomme: LE NUMERO ATOMIQUE, noté: Z Mais comme l’atome est électriquement neutre, Z indique aussi le nombre d’électrons dans le nuage électronique Dans le tableau périodique, les atomes sont classés par numéro atomique Z croissant (c’est à dire par nombre de protons croissant) Hydrogène Carbone Oxygène Fer Aluminium Symbole O Nombre d’électrons 1 6 Nombre de charges positives dans le noyau 13 Charge de l’atome H C Fe Al 8 26 13 1 6 8 26 1 x (-e) + 1 x (+e) = 0 6 x (-e) + 6 x (+e) = 0 8 x (-e) + 8 x (+e) = 0 26 x (-e) + 26 x (+e) = 0 13 x (-e) + 13 x (+e) = 0