L’atome est un grain de matière extrêmement petit , c’est pourtant le constituant élémentaire de la matière. Le mot atome vient du grec et signifie indivisible, insécable. Il convenait donc parfaitement au concept d' atome lorsqu' il a été élaboré par les chimistes au début du XIXème siècle, c' est à dire comme la plus petite partie d' un corps pur indivisible.

Il n’est pas possible de voir un atome à l’ œuil nu, ni même avec les microscopes ordinaires. Il faut utiliser des microscope à électronique à balayage ou à effet tunnel pour commencer à les entr'apercevoir.

La taille des atomes est si petite, si minuscule, qu’il faudrait en empiler un million les uns sur les autres pour atteindre l’épaisseur d’un fil d’araignée. Pour obtenir un gramme d’hydrogène il faut rassembler quelques 600 000 milliards de milliard d’atomes. Il nous faudrait beaucoup de temps si nous devions les compter un par un, toute vie ne suffirai pas même au rythme de 1 atome par seconde.

C’est dire à quel point les atomes sont minuscules. Assemblée en combinaison diverses, ce sont pourtant eux qui composent la matière : l’eau, les gaz, les roches, les étoiles ou les êtres vivants.

Ressemblant à un système planétaire en miniature, l’atome est constitué d’un noyau formé de protons et de neutrons, autour duquel tournent des électrons.

Structure de l’atome

Notre connaissance des atomes est très récente. En effet, la structure des atomes était totalement inconnue en 1895. C' est la découverte des rayons X par Röntgen en 1895 puis de la radioactivité par Henri Becquerel en 1896 et Pierre et Marie Curie à partir de 1898 qui a permis de commencer à comprendre la structure des atomes.

Les électrons ont été identifiés par J. J. Thomson en 1897, puis, en 1911, Ernest Rutherford découvre l' existence du noyau atomique.

L’atome est constitué :

• d’un noyau constitué de neutrons (neutres) et de protons (positifs + )

• et d’électrons ( négatifs – )

Un atome est électriquement neutre : il possède autant de charges positives ( protons ) que de charges négatives ( électrons ).

C’est le nombre de protons d’un atome qui caractérise un élément chimique. C’est pourquoi un même symbole est utilisé pour représenter un élément chimique et l’atome qui lui correspond.

SYMBOLE D’ UN ATOME ( cf . tableau de classification )

^A_ZX

X représentant le Symbole de l' élément, A le nombre de nucléon appelé le nombre atomique; Il arrive parfois que ce soit un nom d’origine étrangère qui soit utilisé pour les symboliser.

Exemple : malgré le nom français l’élément sodium est symbolisé par Na qui vient du nom d’origine étrangère Natrium.

nombre d’électrons = Z le plus petit

nombre de protons = Z le plus petit

nombre de neutrons = A – Z = le plus petit – le plus grand

Exemples :

Hydrogène

1 proton

1 électron

1–1 = 0 neutron

Hélium

2 protons

2 électrons

4–2 = 2 neutrons

Sodium

11 protons

11 électrons

23–11 = 12 neutrons

LE MODELE DE BOHR

On a vu que les électrons formaient un nuage électronique autour du noyau. Ce modèle fut perfectionné par Niel Bohr, un physicien danois, en 1913, qui proposa que les électrons ne puissent occuper que des orbites bien précises.

Les électrons vont s’organiser en couches électroniques autour du noyau, selon qu’ils sont plus ou moins éloignés du noyau. Les couches sont numérotées de façon croissante, la première étant la plus proche du noyau.

Exemple : le chlore Cl possède 17 électrons

Voici une façon simple d' obtenir un modèle de Bohr correct pour les trois premières lignes du tableau de classification et le tout début de la 4^e. Cela évite passer par la règle fastidieuse des couches K, L, M.

Première règle :

Les couches électroniques se remplissent dans l’ordre. On commence par la première, ensuite la deuxième, puis la troisième.

Deuxième règle :

On met au maximum 2 électrons sur la première couche 8 électrons sur la deuxième couche en 4 paires 8 électrons sur la troisième couche en 4 paires.

Troisième règle :

Sur la deuxième et la troisième couche, on place d’abords les électrons 1 par 1 à midi 3h,6h et 9h avant de faire des paires au second tour.

La couche externe du modèle de bohr ne possède jamais plus de 8 électrons réparti par paire. Si la couche externe du modèle de bohr possède 8 électrons elle est dite saturée et ceci confère à l' atome une stabilité; il s' agit des atome de la dernière colonne du tableau de classification : la colonne des gaz rares.

LE MODELE DE LEWIS

Le modèle de Lewis consiste à ne schématiser que la dernière couche du modèle de Bohr autour du symbole de l’élément. On peut le considérer comme un modèle de Bohr simplifié.

Les paires d’électrons sont schématisées par une barre, tandis que les électrons célibataires sont schématisés par un point.

Exemple le Chlore Cl :