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Historique modèle atomique

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by

sandrine martin

on 23 September 2012

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Transcript of Historique modèle atomique

Le modèle atomique Qu'est-ce qu'un modèle scientifique? Un bon modèle
Simple
Représentatif
Perfectible Définition:
Une représentation visible d’une réalité invisible. Chapitre 2: La chimie de l’eau 2.1 Vers le modèle atomique actuel Qualités d’un bon modèle:
SIMPLE
REPRÉSENTATIF
PERFECTIBLE Définition:
Une représentation visible et simplifiée d’une réalité invisible et/ou complexe. Les philosophes grecs QU’EST-CE QUE LA MATIÈRE ? Démocrite (400 av.J.-C.)  
Modèle de la discontinuité
Les atomes sont entourés de vide (grains de sable) 
La matière se divise jusqu’à l’ATOME (Atomos)
L'atome est une particule indivisible de matière Aristote (384-322 av.J.-C.) 
Modèle de la continuité 
La matière se divise à l’INFINI ( l'atome n'existe pas)
Formée de 4 éléments primitifs (eau, air, feu, terre)
La matière est continue, elle remplit tout l’espace qu’elle occupe. Il n’y a pas de vide. JOHN DALTON (1808) Début de l'ère commune 1437: Gutenberg invente l’imprimerie 1633: Procès de Galilée : "Et pourtant elle tourne" 1658 :Première description d'un globule rouge 1783: Le premier vol de montgolfière 1795: Adoption du système métrique 1610: Richelieu invente le couteau de table 986 : Le Groenland est colonisé par Erik le Rouge 1492 : Christophe Colomb découvre l'Amérique 1534 : Jacque Cartier prend possession du Canada S'intéresse à la météorologie, ce qui l'amène à étudier l'air et les gaz. C’est en expérimentant sur la solubilité des gaz dans l’eau qu’il eut l’idée de reprendre la notion de discontinuité de la matière...
Toutes les substances sont faites d’atomes neutres ("billes" indivisibles et non chargées);
Les atomes d’un même élément sont identiques (même masse);
Les éléments différents ont des propriétés différentes, donc leurs atomes sont différents;
Les atomes peuvent se combiner entre eux, dans des rapports simples, pour former de nouvelles substances (atomes composés, molécules). Modèle atomique de Dalton ***Dessiner le modèle de Dalton***

Modèle sphère ou corpusculaire: 476: Chute de l'Empire romain d'Occident et début du Moyen Âge Sir William Crookes 
(1876) Tubes à rayons cathodiques Fonctionnement:
Dans un tube sous vide, on branche à une pile la cathode (électrode négative) et l’anode (électrode positive) : On remarque qu’un rayon est émit par la cathode, d’où le nom de rayon cathodique.
Une lueur verdâtre (luminescence) se forme du coté opposé à la cathode.
Le même phénomène se produit, peut importe la nature du métal servant de cathode. Deux possibilités sur la nature de ces rayons :
1-De la lumière : une onde, neutre, sans masse.
2-De la matière : une particule, chargée ou neutre, avec une masse.
Les deux voyagent en ligne droite.
Les deux peuvent former des ombres.
Hypothèse / Conclusion :
Le rayon cathodique peut être soit de la lumière ou un faisceau de particules. 1) Rayon laser vs rayon cathodique Le rayon cathodique fait tourner le moulinet.
Hypothèse / Conclusion :
Le rayon cathodique est fait de particules ayant une masse pour pouvoir pousser sur le moulinet et le faire tourner. 2) Rayon cathodique et moulinet Le rayon est dévié par un aimant ou un champ magnétique alors que le rayon laser ne l’est pas.
Hypothèse / Conclusion :
Le rayon cathodique est constitué de particules chargées. 3) Rayon cathodique et aimant Le rayon est dévié (attiré) par la plaque positive.
Hypothèse / Conclusion :
Le rayon cathodique est constitué de particules chargées négativement : LES ÉLECTRONS 4) Rayon cathodique et plaque chargée Il existe donc des particules négatives à l’intérieur de l’atome!
Il faut revoir le modèle de l’atome!!!!!! Joseph John Thomson (1856-1940) Modèle«Plum-pudding» 1897 Les atomes sont constitués d’une pâte positive dans laquelle on retrouve des électrons négatifs (raisins), distribués uniformément.
L’ATOME EST NEUTRE : Il contient le même nombre de charges positives que de charges négatives.
L’atome est maintenant DIVISIBLE ! Quelques notions de radioactivité En 1896, Henri Becquerel découvre que des sels d’uranium émettent des rayons, qu’il nomme «rayons uraniques». 1898-------->Découverte de deux nouveaux éléments radioactifs: : le radium et le polonium Ernest Rutherford
(1911) Deux rayonnements distincts émis par les éléments radioactifs :
Le rayonnement alpha (a) positif
Le rayonnement bêta (b) négatif. Expérience de la feuille d'or La majorité des particules alpha traversent la feuille d’or sans être déviées (#1).-------> L'atome est donc majoritairement constitué de vide. #2 #1 Environ (1%) des particules sont légèrement déviées (#2). --------> L’atome contient un noyau chargé positivement. Environ (0,001%) des particules alpha sont très fortement déviées, donnant l’impression de rebondir sur la feuille d’or et de revenir en arrière (#3). --------->L'atome contient un noyau très dense, occupant un très petit volume (99 % de la masse de l’atome). #3 Quelques problèmes: 1- Pourquoi le noyau n'éclate-t-il pas sous d'effet de la répulsion des charges positives?

2- Pourquoi les électrons (-) ne s'écrasent-ils pas sur le noyau? (+) 1919 que Rutherford isole la particule du noyau portant la charge positive, le proton. Celui-ci est environ 1836 fois plus massif que l’électron. En 1913, Henry Moseley, démontra que le nombre de protons dans le noyau, détermine la nature de l’atome.
Exemple : Un atome de carbone a toujours 6 protons; un atome d’uranium, 92. Niels Bohr (1913) Ex: l'atome de lithium selon Rutherford Électron = négatif
Noyau = positif Permet à l'atome d'être neutre Travaux sur les spectres des atomes (hydrogène) Modèle atomique de Rutherford-Bohr (1913) Autour du noyau positif, les électrons se trouvent sur des niveaux énergétiques précis (orbites), sur lesquels ils ne perdent pas d’énergie.

Pour passer à un niveau supérieur, l’électron doit gagner de l’énergie.

Pour passer à un niveau inférieur, l’électron doit perdre de l’énergie sous forme lumineuse ; c’est l’explication des raies de couleur. Modèle Rutherford-Bohr Noyau Orbite électronique Électron James Chadwick (1932) Découvrit le neutron, en 1932, à la suite du bombardement de particules alpha sur du béryllium. Modèle actuel simplifié Neutron-----> assure la cohésion du noyau Vocabulaire Atome : Plus petite particule d’un élément tout en gardant ses propriétés caractéristiques.

Molécule : Assemblage d’atomes, différents ou non. Exemples : H2O, CO2, H2, NaCl, C6H12O6, etc.

Nucléons : Particules du noyau atomique, soient les protons et les neutrons. p.13 Les lois de l'électrostatique A: nombre de masses (protons + neutrons)
Z: Nombre de protons ( # atomique) Le numéro atomique indique le nombre de protons.

Le nombre de protons nous informe sur la sorte d’atome (d’élément).
Puisque l’atome est neutre :
Le nombre de protons = le nombre d’électrons.

Le nombre de masse indique le nombre de nucléons (protons et neutrons).

Le nombre de neutrons s’obtient en faisant :
Le nombre de masse – le numéro atomique 1)Les niveaux énergétiques (n) sont remplis en commençant par les plus proches du noyau et ensuite, vers l’extérieur.

2) le nombre maximal d’électrons par niveau est déterminé par la relation suivante: 2n2
n = 1 : 2 é
n = 2 : 8 é
n = 3 : 18 é
n = 4 : 32 é
n = n : 2n2 é Les règles de la configuration électronique
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