Transcript Les modèles de l’atome Qui a eu l’idée de l’existence de l’atome? 1) Les grecs (V° siècle avant J.-C.) Démocrite pensait que la.

Les modèles de
l’atome
Qui a eu l’idée de l’existence de l’atome?
1) Les grecs (V° siècle avant J.-C.)
Démocrite pensait que la matière était
composée de minuscules et invisibles
particules : Les atomes
atomos signifie : «qu’on ne peut diviser »
ou « insécable ».
Sa théorie n’était basée que sur des hypothèses.
Rien n’avait été prouvé expérimentalement.
ARISTOTE (V° siècle avant J.-C.)
2) Les grecs (V° siècle avant J.-C.)
Aristote affirme que la matière est constituée
de 4 éléments :
Le feu
L’air
La terre
L’eau
L’idée d’atome passe au second plan...
pendant presque 20 siècles Aristote !
Qui a eu l’idée de l’atome ?
3) Dalton (1766 - 1844).
– Dalton (scientifique anglais) émet
les hypothèses suivantes:
» la matière est constituée
d ’atomes identiques.
» Les éléments chimiques se
différencient par des atomes de
masse différentes.
Rien n’est encore prouvé par l’expérience.
Le temps des expériences
4- Les travaux de Thomson
Il imagine alors en 1904 le
modèle de l’atome suivant :
Les électrons baignent dans un
matériau chargé positivement
comme "des raisins dans un
cake"
En 1902 Thomson montre la
présence de particules
chargées négativement
dans l ’atome qu’il appelle
électrons.
Le temps des expériences
5- Les travaux de
Rutherford
En 1911
Rutherford
démontre
que l ’atome
contient :
– un noyau au centre.
– des électrons qui
gravitent autour
du noyau.
– du vide entre les
électrons et le noyau.
Il imagine alors un nouveau
modèle de l’atome appelé
aussi modèle planétaire :
le noyau chargé positivement
représente le Soleil et les électrons
décrivent des orbites autour du
noyau comme les planètes autour
du Soleil.
Modèle de l’atome pour la classe de seconde.
Le modèle de Thomson (1904) Le modèle de Rutherford (1911)
D’autres modèles de l ’atome plus récent
(hors programme)
Le modèle de Bohr 1913
Semblable au modèle de Rutherford, le
modèle de Bohr est complété par le fait
que les électrons ne peuvent décrire que
des orbites bien déterminées.
Le modèle quantique 1925
Le noyau composé de particules chargées
positivement (les protons) et de particules
électriquement neutres (les neutrons
découverts en 1932) "baigne" dans un
nuage d‘électrons..
Modèle de l’atome à RETENIR
– un noyau central (10-15 m
soit 100 000 fois plus petit
que l’atome)
– des électrons répartis en
couches autour du noyau
(10-10 m)
– du vide. (la structure de la
matière est essentiellement
lacunaire)
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Le noyau
1) Constitution:
Le noyau est constitué de particules appelées
des nucléons :
• des protons
particules qui sont
électriquement chargées
Positivement
• des neutrons
particules électriquement neutres.
Le noyau
2) Symbole du noyau :
– Le nombre de charge ou
numéro atomique Z d ’un
atome est le nombre de
protons qu’il contient.
– Le nombre de nucléons
d ’un noyau est représenté
par la lettre A.
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• Le nombre de neutrons N dans un noyau vaut donc
N=A-Z
Le noyau d ’un atome de symbole chimique X est
représenté par :
A
X
Z
Le nuage électronique autour du noyau.
Qu’est ce qu’un électron?
• L ’électron est une particule chargée d ’électricité
négative. Sa masse est extrêmement petite:
me- = 9,1.10-31 kg
• Sa charge électrique est la plus petite charge
possible qu’une particule peut posséder.
On parle de la charge élémentaire notée e
e = 1,6.10-19 C (C pour coulomb: unité de la
charge électrique).
Qu’est ce que l’élément cuivre ?
Les différentes expériences ont montré qu’il était
possible de passer du métal cuivre Cu
aux ions cuivre (II) Cu2+et inversement.
Au cours de différentes réaction chimique,
l’élément cuivre se conserve.
On donne le nom d’élément chimique à l ’ensemble
des entités chimiques (atomes, ions) ayant le
même numéro atomique Z
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II. L’élément chimique
1- Définition de l’élément chimique
On donne le nom d’élément chimique à l ’ensemble des entités chimiques
(atomes, isotopes, ions) ayant le même numéro atomique Z
Un élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Z
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II. L’élément chimique
2- Les isotopes
• Dans un échantillon de cuivre, tous les atomes de cuivre ne sont pas
identiques.
Ils ont tous le même nombre de protons, mais certains atomes ont 63
nucléons et d ’autres 65. Ces atomes sont dit isotopes.
On appelle isotope des atomes qui ont le même numéro atomique Z, mais
des nombres de nucléons A différents.
3- Notation
65
29
Cu
63
29
Cu
Même Z
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III- Le cortège électronique
3 - Répartition en couches ou principe de Pauli.
•
•
Les électrons se répartissent autour du noyau sur plusieurs couches.
Du centre vers l'extérieur:
• La couche K:
2 électrons au maximum.
– La couche L:
8 électrons au maximum.
– La couche M:
18 électrons au maximum.
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exemple: (à lire)
•
Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium
12Mg
24
Mg
12
: 12 électrons
Plaçons d'abord 2 électrons
sur la couche K celle qui est
la plus près du noyau.
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exemple:
•
Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium
12Mg
24
Mg
12
: (K)2
Reste 10 électrons à placer.
Remplissons la couche
L de 8 électrons.
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exemple:
•
Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium
12Mg
24
Mg
12
: (K)2 (L)8
Reste 2 électrons à placer.
La couche M peut contenir
18 électrons mais il n'en
reste que 2 à placer.
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Structure électronique d ’un atome de magnésium
(à recopier)
• Selon le principe de Pauli :
24
12
Mg : (K)2 (L)8 (M)2
La couche interne est toujours la couche K
La couche externe est la dernière couche remplie