Texte Histoire Atome
L'Antiquité Grecque
(500 à 200 av. J.-C.)
Les philosophes de cette époque avaient des explications à propos des phénomènes naturels qu'ils ne vérifiaient presque jamais.
Empédocle propose une idée au sujet que la matière ne serait composé que de quatre "éléments" : le feu, l'air, la terre et l'eau.
Tant qu'à Démocrite, il propose que la matière serait faite à partir de petites particules indécomposables nommées «atomes».
L'idée de Démocrite est alors rejeté par Socrate et Aristote, mais l'idée d'Empédocle est retenue et restera pendant 2000 ans.
L'idée sur laquelle se base l'atomisme est que la matière ne peut être solide que si les particules qui la composent sont dures. Ceci exclut donc une approche "infiniste" selon laquelle la matière serait un emboîtement de particules et de sous-particules, à l'infini.
Les alchimistes antiques de l'Asie, l'Afrique et l'Europe
(200 av. J.-C. à 600 ap. J.-C.)
Les alchimistes antiques étudiaient la métallurgie et la pharmacie.
Ils auraient pu croire que le métaux se mettait à pousser exactement comme un arbre ou une plante et, normalement, proposeraient de nombreuses explications ainsi que des recettes mystiques ou encore magiques.
Plusieurs inventions ont été inventer durant cette époque comme par exemple le bain-marie.
L'alchimie est née avec la découverte des métaux. Toutes les grandes civilisations l'ont pratiquer. Mais c'est surtout en Egypte que l'on a retrouvé le plus de textes décrivant les premières techniques alchimiques.
À cette époque et peut-être même aujourd'hui, l'alchimie serait un art estimé et dangereux.
Les alchimistes de l'Arabie et de l'Europe au Moyen-Âge
(600 à 1600)
Des alchimistes médiévaux ont mis au point des techniques et ont amélioré des équipements qui servent dans les laboratoires comme par exemple :
Les alchimistes européens se sont énormément intéressés à la conversion de métaux normaux en métaux rares.
À cause de l'aspect commercial du travail, les alchimistes médiévaux devaient gardé secrète leurs découvert et donc utilisaient des codes très rarement déchiffrables.
Plus récemment, vers la fin du 8 siècle, apparaît l’alchimie arabe.
C’est cette alchimie qui élabore les grands principes que l’Occident adopte au contact du monde musulman vers le 12 siècle.
Antoine de Lavoisier
(Fin des années 1700)
Antoine de Lavoisier sera toujours considérer comme le père de la chimie moderne. Pourquoi ? C'est parce qu'il a créé des procédures d'observations ainsi d'expérimentations méthodiques.
Avant Lavoisier, Boyle a fait part de son incrédule à propos de la théorie d'Empédocle et à la place il propose une nouvelle définition des «éléments». Antoine identifie 23 de ces vrais «éléments» dont l'oxygène.
La chimie moderne prend son essor.
Lavoisier publie ce qui peut être considéré comme le premier manuel de chimie moderne : le Traité élémentaire de chimie. Il y met, en évidence, le rôle de l'oxygène.
John Dalton
(Le début des années 1800)
John Dalton a proposé une théorie atomique qui permet de différencier les particules et les substances :
1) Toute la matière est faite de petites particules nommées «atomes».
2) Les atomes ne peuvent se faire créés, se faire détruire ni être divisés en de plus petites particules.
3) Les atomes qui viennent du même élément sont pareil, mais différents des atomes d'autres éléments.
4) Lorsque des atomes de différents éléments s'assemble, un composé se crée. Toutefois, ils faut des proportions définis.
La théorie de Dalton devient extrêmement populaire, puisqu'elle explique les composés. D'ailleurs, Dalton classe les éléments grâce à leur masse.
Il développe aussi la théorie selon laquelle la pression totale d'un mélange gazeux est égale à la somme des pressions partielles des gaz contenus dans ce mélange (loi de Dalton). (Source Radio-Canada)
Joseph John Thomson
(1904)
Joseph John Thomson expérimentait lorsqu'il découvrit l'existence des électrons, et par la suite il déduit l'existence de protons.
Il conclut donc que l'atome serait divisible en particules subatomiques :
1) Tous les atomes sont fait avec des électrons et des protons.
2) Tous les électrons sont pareil et ont une charge négative.
3) Tous les protons sont pareil et ont une charge positive.
4) La masse d'un proton est beaucoup plus élevé que celle d'un électron, mais l'électron a le même montant de charge qu'un proton même s'ils sont de nature différente.
Thomson croit que les protons et les électrons sont comme des petits raisins cachés dans un «atome-muffin».
Joseph John Thomson a reçu un prix Nobel de physique en 1906 grâce à ses recherches et à ses affirmations.
Ernest Rutherford
(1911)
Vers la fin des années 1800 et au commencement des années 1900 plusieurs études sur la radioactivité (Roëntgen, Becquerel, Curie) ont mené Rutherford à exploité le noyau et a réussi à déduire l'existence des neutrons :
1) Le tout petit noyau contient des protons qui sont épais, pesants et positifs.
2) Il y a un nuage électronique occupant un grand espace, mais très léger, qui entoure le noyau de l'atome et qui est chargé négativement.
3) Les neutrons n'ont pas de charge, mais ils ajoutent une importante masse au noyau; et puis, un neutrons aurait environ la même masse qu'un protons.
Par contre, c'est seulement vers les années 1930 que l'existence des neutrons va être confirmé par d'autres chimistes ainsi que physiciens.
Ernest Rutherford développe un nouveau modèle de l’atome. Celui-ci peut être comparé à notre système solaire, avec un noyau (le soleil) au centre et des électrons (les planètes) qui tournent autour. Cette représentation imparfaite est complémentée par les travaux de Niels Bohr.
Niels Bohr
(1913)
Niels s'est beaucoup inspiré du travail d'autres scientifiques pour pouvoir expliquer pourquoi est-ce que les électrons ne se précipitent pas directement vers le noyau (parce que toutes les charges négatives sont attirés par les charges positives).
Niels a alors proposé une analogie entre le système solaire et l'atome : les électrons seraient attirés vers le centre, mais ils posséderaient une forte énergie et alors ils seraient toujours en mouvement autour du noyau.
Il existerait des couches électroniques («niveaux d'énergie» ou «orbites») là où circulerait les électrons. Dans chaque couche, il y a des contraintes physique qui limites le nombre d'électrons.
Le modèle «planétaire» Bohr-Rutherford de l'atome a été depuis modifié, mais il va bien représenté la toute première vision «moderne» de l'atome.
On doit à Niels Bohr l'introduction du concept de complémentarité pour l'interprétation de la mécanique quantique ainsi qu'une des premières théories des réactions nucléaires avec les modèles de goutte liquide et de fission pour le noyau.
Le Modèle Quantique
(20° siècle)
Tous les travaux d'Einstein, de Bohr, de Planck, de Schrödinger et de plusieurs autres du 20° siècle ont fait avancé la théorie de la mécanique quantique, ça veut dire que l'énergie est elle aussi particulière.
Le modèle quantique est tout de même complexe, mais ça n'enlève pas l'utilité du modèle Bohr-Rutherford pour comprendre le comportements des atomes ainsi que des molécules.
Plusieurs autres particules subatomiques avaient été découvertes vers les années 1900, et nous savons maintenant que les protons, les neutrons et les électrons sont constitués d'infinitésimales particules appelées «quarks»
Le principe d'incertitude de Heisenberg stipule qu'il est impossible de connaître précisément à la fois l'énergie et la position d'un électron à un instant donné. Ainsi, plus la position de l'électron est déterminée de manière précise, moins son énergie est connue, et vice versa.
Les électrons ont une propriété intrinsèque appelée spin, et un électron ne peut être que dans un des deux états de spin possibles : up ou down.
Deux électrons se trouvant sur la même orbitale ont forcément des spins opposés.
L'Antiquité et le Moyen-Âge
Vers l'ans 600 avant J.-C., Thalès va placer les premières pierres d'une vision du monde, maintenant ça semble farfelue, qui va rester pendant 2500 ans. Lorsqu'on se base sur l'observation de la nature, il postule que la nature est faite d'objets, de corps, d'êtres vivants, mais que tout peut être simplifier à quatre éléments premiers : l'eau, le feu, la terre et l'air.
L'explication de cette croyance se trouve dans l'observation de la combustion d'un morceaux de bois. Pendant la combustion (feu), il y a production de fumée (air), de vapeur d'eau (eau) et de cendre (terre).
Vue que ces 4 éléments ne suffisaient pas, Empédocle et Héraclite ont proposé d'ajouter un concept des oppositions qui va apparaître à la même époque en Chine, mais sous forme du Yin et du Yang, les symboles opposés et complèmentaires.
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