Module 1 Les Atomes, les Éléments et les Composés Chapitre 1: La Sécurité du Laboratoire L’Étude de la Matière Les Propriétés de la Matière La Théorie Atomique

La Matière La matière inclut tout ce qui possède une masse (la quantité de matière) et un volume (la quantité de l’espace qui occupe une substance ou un objet).

Les Propriétés de la Matière La matière possède des propriétés physiques et chimiques.

Propriétés Physiques Les propriétés Physiques sont des caractéristiques de la matière qui sont souvent observés ou mesurés. Des exemples de changements physiques sont: (1) couleur (2) malléabilité (3) conductivité électrique (4) magnétisme (6) densité (7) le point de fusion/d’ébullition (8) texture

Propriétés Physiques Les propriétés physiques d’une substance sont les caractéristiques observables ou mesurables de la matière. Des propriétés physiques comprend: (1) couleur (2) malléabilité - la capacité d’être plié ou aplati en feuilles (3) conductivité électrique - la capacité de conduire la chaleur ou l’électricité (4) magnétisme - la tendance à être attiré par un aimant

Propriétés Physiques … (5) éclat – le degré dont un matériel réfléchit la lumière (6) densité - le rapport de sa masse sur son volume (7) point de fusion/d’ébullition - la température de fusion/de congélation et d’ébullition/de liquéfaction (8) texture - la forme ou l’apparence de la surface

Propriétés Chimiques Les propriétés chimiques sont des caractéristiques qu’on peut observer lorsque des substances réagissent ensemble. Les propriétés chimiques comprend: (1) réactivité - À quel point une substance se combine chimiquement avec d’autres substances (eau, acide ou autres) (2) combustibilité - À quel point une substance brûle (réagit avec l’air ou l’oxygène pur).

La Théorie vs. La Loi Les lois décrivent des événements, des relations ou des modèles observés de façon répétée au fil du temps. Les lois ne fournissent aucune explication; elles ne font que décrire ce qui se produit. La plupart des lois sont supporté par une variété de différente expériences. Des lois changent rarement à cause du degrès des expériences qui supportent leurs idées.

La Théorie vs. La Loi … Les théories servent à expliquer des observations appuyées par des preuves sérieuses. Les scientifiques proposent des théories et tentent de convaincre les autres de la validité de ces théories. Certaines théories survivent au passage du temps et sont acceptées par l’ensemble des scientifiques. D’autres sont modifiées ou rejetées parce qu’elles ne correspondent plus aux nouvelles observations.

La Théorie Atomique Les descriptions variées de la matière et comment elle réagit s’appelle la Théorie Atomique. La théorie atomique a changé au fil des années, alors que les chercheurs et les scientifiques ont apporté des idées, des preuves et des explications nouvelles sur la matière.

La Matière Pendant des centaines d’années, des gens ont tenté de décrire la matière des façons très différentes.

Empédocle Empédocle – un scientifique et philosophe grec -> Un des premier qui a tenté d’expliquer ce qu’était la matière il y a 2500 ans. Il a affirmé qu’elle était formée de quatre éléments : la terre, l’air, l’eau et le feu – dans des proportions variées.

Démocrite Un autre philosophe grec, Démocrite, a disputé la théorie d’Empédocle en proposant: la matière ne peut pas être indéfiniment divisée en morceaux de plus en plus petits. Il pensait qu’il existait une particule qui était la plus petite possible. Il a appelé cette particule indivisible atomos, d’où vient le terme «atome».

Aristote Aristote, le philosophe le plus respecté de l’époque, était d’accord avec la théorie d’Empédocle. Parce que le point de vue d’Aristote avait beaucoup d’influence, personne ne l’a sérieusement remis en cause pendant 2 000 ans.

John Dalton John Dalton (1766–1844), l’enseignant et chercheur anglais a développé une théorie qui était une nouvelle façon de décrire la matière: On appelle la théorie de Dalton le modèle de la “balle de billiard” parce qu’il croyait que l’atome était de petites sphères dures et indivisible.

La théorie atomique de Dalton • Toute la matière est constituée de minuscules particules appelées « atomes ». Les atomes ne peuvent pas être créés, détruits ou divisés en particules plus petites. Tous les atomes d’un même élément ont la même masse et la même taille, différentes de celles des atomes des autres éléments. Les composés sont créés lorsque des atomes d’éléments différents se combinent dans des proportions définies.

J J Thomson Joseph John Thomson (1856–1940), un physicien anglais, proposait que tous les atomes possédaient de particules chargées négativement, éventuellement appelées électrons. Thomson a proposé le modèle de “pain à raisin” de l’atome. Il croyait que les charges négatives des électrons étaient distribuées autour de l’atome comme des raisins d’un petit pain.

 Ernest Rutherford Ernest Rutherford (1871–1937), un scientifique de la Nouvelle-Zélande a conçu une expérience pour explorer l’intérieur des atomes. La théorie de Rutherford s’appelle le modèle “planétaire” parce qu’il croyait que les électrons orbitaient le centre de l’atome comme des planètes autour du Soliel. Il a proposé que l’atome se compose de la plupart de l’espace vide avec un noyau lourd mais très petit au centre.

L’Expérience d’Ernest Rutherford Il a soumis une très mince feuille d’or à un faisceau de particules radioactives de charge positive, lourdes et rapides, appelées « particules alpha ». Les résultats de Rutherford indiquaient que la plupart des particules alpha traversent directement les atomes d’or sans être déviées. Cependant, quelques particules alpha ont rebondit sur la feuille. Il a découvert le noyau, soit le minuscule centre de l’atome, dense et de charge positive.

L’Expérience d’Ernest Rutherford Dix ans plus tard, il a également prouvé l’existence d’au moins deux types de particules à l’intérieur du noyau d’un atome : - le proton, de charge électrique positive, et - le neutron, sans charge électrique.

Niels Bohr Niels Bohr (1885–1962), un physicien danois qui travaillé sous Rutherford, a étudié les régions qui entourent le noyau. La théorie de Bohr s’appelle le modèle orbital (l’endroit autour du noyau où on trouve les électrons) parce qu’il croyait que les électrons orbitaient le noyau au niveaux d’ énergie variée du noyau.

L’Atome Niveau ou Couches d’énergie de l’atome Masse relative des particules subatomique de l’atome

L’Atome Un atome est la plus petite particule d’un élément dont il possède les propriétés. Tous les atomes sont composés de trois types de particules plus petites appelées particules subatomiques (sub signifie « sous »): Proton = symbole: p+ Neutron = symbole: n Électron = symbole: e-

Les Protons, les Neutrons et les Électrons Le noyau de l’atome se compose de: 1. Protons (p+): charge positive 2. Neutrons (n): pas de charge À l’extérieur du noyau: 3. Électrons (e-): charge négative Les électrons occupent des régions spécifiques appelées niveaux d’énergie, ou couches, qui entourent le noyau.

Des Charges Positives et Négatives Des charges négatives (électrons) et positives (protons) s’attirent l’un à l’autre mutuellement. Chaque proton compte comme +1, et chaque électron compte comme -1. Tous les atomes ont un nombre égal de protons et d’ électrons. Ceci veut dire que la charge totale égale zéro, ce qui rend l’atome non-chargé ou neutre.