L’évolution du modèle atomique

1. L’évolution du modèle atomique Aristote Bohr Chadwick Dalton Démocrite Empédocle Leucippe Rutherford Thomson 1) Abandon de la théorie des quatre éléments Résumé de l’évolution du modèle atomique (les sept atomistes) 2) Les auteurs: 3) Évolution de la charge positive (proton), de la charge négative (électron) et apparition du neutron 4) Évolution d’un corps simple 5) Évolution d’un corps composé

2. Le vide entre les atomes 1) La matière est constituée d’atomes Les atomes sont indivisibles Rajoute que : Les atomes se combinent les uns aux autres de différentes façons 3) 4) Entre les atomes, c’est le vide Les atomes sont constamment en mouvement 2) Les atomistes LeucippeVe siècle avant Jésus-Christ DémocriteVe siècle avant Jésus-Christ Discontinuité de la matière

3. Les non atomistes Empédocle Ve siècle avant Jésus-Christ La matière est composée d’eau, de terre, d’air et de feu Aristote Ve siècle avant Jésus-Christ rajoute que: l’eau, la terre, l’air et le feu se combinent ensemble sous l’action de quatre qualités fondamentales : - L’humide et le sec - le froid et le chaud SOFAD SCP-4010 p.2.5 Continuité de la matière La théorie des quatre éléments sera très longtemps populaire.

4. Les grecs n’ont fait aucune expérience pour justifier leur modèle de la matière. Les alchimistes, en voulant transformer le plomb en or, ont développé les bases de la méthode scientifique. (Sofad SCP-4010 p. 2.7) Les découvertes des chercheurs, réalisées grâce à la méthode scientifique, les amènent à rejeter la théorie des quatre éléments. Car, par exemple, Lavoisier a découvert, en appliquant une méthode quantitative rigoureuse, qu’il obtenait de l’eau en brûlant un mélange gazeux comportant deux volumes d’ « air inflammable » (hydrogène) pour un volume d’ « air vital » (oxygène) (Sofad CHI-5041 p. 1.20) De plus, par son étude de l’air, il a conclu que l’air est un mélange gazeux. Donc, l’eau et l’air ne sont pas des éléments.

5. Démocrite • La matière est constituée d’atomes • Les atomes se combinent les uns aux autres de différentes façons • Entre les atomes, c’est le vide • Les atomes sont constamment en mouvement Les atomes se combinent les uns aux autres de différentes façons Dalton rajoute que: Si plusieurs atomes semblablesse combinent ensemble Si plusieurs atomes différents se combinent ensemble Des atomes semblables Des atomes différents Le vide entre les atomes Le vide entre les atomes Corps simple Corps composé Les atomes d’un même élément ont la même masse Les atomes d’éléments différents ont des masses différentes

6. Son expérience: il approche un aimant d’un tube cathodique - - - SOFAD SCP-4010 p.2.18 - - En 1896, Thomson fait des recherche sur l’atome Un atome Le vide entre les atomes + + + + 1) En observant la déviation des rayons, causée par l’aimant, il en déduit que l’atome contient des particules chargées négativement qu’il nomme électrons + 2) Comme l’atome est neutre, il imagine que les électrons sont disséminés dans une pâte positive

7. Vide entre les atomes Atome divisible + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Voici, maintenant, le modèle d’un corps composé

8. Ses déductions Ses observations 1) La majeure partie de l’atome est vide. 1) 99,99% des particules ne sont pas déviées + + + + + Son expérience: il bombarde une mince feuille d’or, dont les atomes sont lourds, avec des particules positives très petites et très rapides - - - - - - - - - - SOFAD SCP-4010 p.2.21 En 1899, Rutherford fait des recherches sur l’atome Le vide entre les atomes Atome 2) Le noyau est massif, car presque toute la masse de l’atome est concentrée dans un noyau. Le noyau est très petit. 2) La trajectoire d’un petit nombre de particules est réfléchie comme si ces particules avaient frappé un mur 3) La trajectoire d’un petit nombre de particules est déviée 3) Le noyau est positif. Noyau 5+ 4) Comme l’atome est neutre, les électrons, négatifs, très légers, forment un nuage autour noyau. Le vide dans atomes 2) 1) 3)

9. Atome divisible Vide entre les atomes 8+ 8+ 8+ 8+ Vide dans l’atome Voici, maintenant, le modèle d’un corps simple

10. Modèle de Bohr 2) Le noyau est massif, car presque toute la masse de l’atome est concentrée dans un noyau. Le noyau est très petit. 5+ 5+ 2) Le noyau est massif, car presque toute la masse de l’atome est concentrée dans un noyau. Le noyau est très petit. 3) Le noyau est positif. Caractéristiques : Caractéristiques : 1) La majeure partie de l’atome est vide. 1) La majeure partie de l’atome est vide. 4)Comme l’atome est neutre, les électrons, négatifs, très légers, forment un nuage autour noyau. 3) Le noyau est positif. 4)Comme l’atome est neutre, les électrons, négatifs, très légers, gravitent autour du noyau et se distribuent sur des niveaux définis d’énergie, appelés couches électroniques Suite à ses expériences, Bohr conclut : - - - - - - - - - - Modèle de Rutherford Pourquoi les électrons négatifs ne s’écrasent pas sur le noyau positif ?

11. Atome divisible Vide entre les atomes 8 P+ 8 P+ 8 P+ 8 P+ Vide dans l’atome Voici, maintenant, le modèle d’un corps simple

12. Modèle de Chadwick Modèle de Bohr 5+ 2) Le noyau est massif, car presque toute la masse de l’atome est concentrée dans un noyau. Le noyau est très petit. 2) Le noyau est massif, car presque toute la masse de l’atome est concentrée dans un noyau. Le noyau est très petit. Caractéristiques : Caractéristiques : 1) La majeure partie de l’atome est vide. 1) La majeure partie de l’atome est vide. 5 P+ X n 3) Le noyau est positif et contient des protons positifs et des neutrons neutres qui assurent la cohésion du noyau. 3) Le noyau est positif car il contient des protons positifs. 4) Comme l’atome est neutre,les électrons, négatifs, très légers, gravitent autour du noyau et se distribuent sur des niveaux définis d’énergie, appelés couches électroniques 4) Comme l’atome est neutre,les électrons, négatifs, très légers, gravitent autour du noyau et se distribuent sur des niveaux définis d’énergie, appelés couches électroniques Suite à ses expériences, Chadwick conclut : - - - - - - - - - - Pourquoi le noyau n’éclate pas ? Car deux protons positifs se repoussent

13. Vide entre les atomes Atome divisible 8 P+ X n 8 P+ X n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 8 P+ X n Vide dans l’atome Voici, maintenant, le modèle d’un corps composé

14. L’évolution du modèle atomique

15. 8+ + 8 P+ X n + + + + + + + 8 P+ Dalton

16. Atome divisible Atome divisible Atome divisible Vide entre les atomes Vide entre les atomes Vide entre les atomes 8+ 8+ 8+ 8+ Atome indivisible Atome divisible Vide entre les atomes Vide entre les atomes 8 P+ X n 8 P+ X n 8 P+ 8 P+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 8 P+ X n 8 P+ X n 8 P+ 8 P+ Légende: électron proton n P+ neutron Vide dans l’atome Vide dans l’atome Vide dans l’atome Regardons l’évolution d’un corps simple Un corps simple selon Dalton Thompson découvre que l’atome contient des électrons négatifs et des charges positives Pour Rutherford l’atome est composé d’un noyau positif, très massif, très petit et entouré d’électrons négatifs très légers. Bohr rajoute les couches électroniques Chadwick découvre les neutrons dans le noyau

17. Vide entre les atomes Vide entre les atomes Vide entre les atomes Vide entre les atomes Atome divisible Atome divisible Atome divisible Atome divisible 8+ 1+ 1+ 1+ 1+ 1+ 8+ 1+ 1+ 1+ 1+ 1+ 1+ 8+ 1+ Vide entre les atomes Atome indivisible + + + + + + 8 P+ X n 8 P+ X n 8 P+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 1 + 0 n 8 P+ X n Légende: électron proton 8 P+ 8 P+ n P+ Vide dans l’atome Vide dans l’atome Vide dans l’atome neutron Regardons l’évolution d’un corps composé Un corps composé selon Dalton Thompson découvre que l’atome contient des électrons négatifs et des charges positives Pour Rutherford l’atome est composé d’un noyau positif, très massif, très petit et entouré d’électrons négatifs très légers. Bohr rajoute les couches électroniques Chadwick découvre les neutrons dans le noyau