Les atomes et les éléments

Les Philosophes de l'antiquité grec

500 a 200 av JC

Les philosophes s'imaginaient des explications aux phénomènes naturels, mais ils les vérifiaient par expérimentation

Empédocle suggère que la matière est faite de quatre « éléments »

Terre feu eau et l'air

Démocrite suggère que la matière est faite de minuscules particules indécomposable appelées

Atome

Les alchimiste antique de l'Asie, Afrique et l'Europe

200 av JC a 600 ap JC

Les alchimistes antiques se préoccupaient de métallurgie et de pharmacie.

Ils pouvaient croire que les métaux poussaient comme des plante, et proposaient habituellement des explications mytiques ou magique

Des inventions telles que le bain-marie datent de cette époque.

L'alchimie était un art à la fois estimé et dangereux.

Les alchimistes de l'Arabie et de l'Europe au Moyen-Âge (600 à 1600)

Les alchimistes médiévaux mirent au point de nombreuses techniques et pièces d'équipement de laboratoire

Les alchimistes européens étaient particulièrement intéressés à la transmulation de métaux comun en métaux précieux

Les alchimistes médiévaux gardaient secrètes leurs découvertes et utilisaient des codes indéchifrbles

Antoine Delavoisier

Lavoisier est considéré comme le père de la chimie moderne, car il met sur pied des procédure d'observation et d'expérimentation rigoureuse.

Avant lui boyle avait déja son sceptisisme face a l'idé des quatre éléments d'Empédocle et il propose une nouvelle définition d' « élément » Lavoiser réusit a identifier 23 de ces vrais éléments tel que l'oxigène.

La chimie moderne prend son essor.

John Dalton (début des années 1800)

Dalton propose une théorie atomique qui permet de distinguer les particules et les substances.

1) Toute matière est constituée de petites particules appelées « atomes ».

2)Les atomes ne peuvent être créés, détruits ou divisés en plus petites particules.

3)Les atomes du même élément sont identiques, mais différents des atomes des autres éléments

4) Un composé est créé lorsque se combinent, en proportions définies, des atomes de différents éléments.

Sa théorie devient très populaire car elle explique les composés.

Dalton classe les éléments selon leur masse.

Joseph John Thomson (1904)

- Thomson découvre l'existence des électrons par expérimen-tation, et déduit l'existance des protons.

L'atome est donc divisible en particules subatomiques.

1) Tout atome est constitué d'électrons et de protons.

2) Tous les électrons sont identiques et ont une charge négative.

3) Tous les protons sont identiques et ont une charge positive.

4) Le proton a une masse beaucoup plus grande que l'électron,mais l'électron a le même montant de charge qu'un proton, quoique opposée en nature.

Thompson croit que les protons et les électrons sont comme des raisins efouis dans un « atomes-muffin »

Ernest Rutherford (1911)

Rutherford à découvrir le noyau et à déduire l'existence des neutrons.

1) Le minuscule noyau contient les protons qui sont denses, lourds et positifs

2) Un nuage électronique d’un très grand volume, mais très léger,entoure le noyau de l'atome; il est chargé négativement.

3) Les neutrons sont sans charge, mais ils ajoutent une importante masse au noyau; en effet, un neutron aurait une masse à peu près égale à celle d'un proton.

Ce ne sera que pendant les années 1930 que l'existence des neutrons sera confirmée par d'autres chimistes et physiciens.

Niels Bohr (1913)

Bohr s'inspire du travail de plusieurs scientifiques pour expliquer pourquoi les électrons ne se précipitent pas vers le noyau

Bohr propose une analogie entre le système solaire et l'atome : les élestrons aont attirés vers le centre, mais ils possèdent une forte énergieet donc sont en perpétuel mouvement autour du noyau

Il existe des couches électroniques (« niveaux d'énergie » ou « orbites ») où circulent les électrons. Des contraintes physiques limitent le nombre d'électrons dans chaque couche.

Le modèle « planétaire » Bohr-Rutherford de l'atome a depuis été modifié, mais il représente la première vision « moderne » de l'atome.

Le modèle quantique (XXe siècle)

Les travaux de Planck, d'Einstein, de Bohr, de Schrödinger et de bien d'autres au XXe siècle ont culminé dans la théorie de la mécanique quantique c'est-à-dire que l'énergie est elle aussi particulaire.

Le modèle quantique de l'atome est assez compliqué, mais il n'enlève pas au moèle Bohr-Rutherford son utilité pour comprendre le comportement des atomes et des molécules

De nombreuse autres particules subatomiques ont été découvertes au cours des années 1900, et on sait maintenant que les protons, les neutrons et les électrons sont à leur tour constitués d'infinitésimales particules appelées « quarks ».

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