DÉMOCRITE (V E SIÈCLE AV. JC)

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2 DÉMOCRITE (V E SIÈCLE AV. JC) Le monde est constitué d atomes. La matière est discontinue. (donc faite de vide, théorie de la discontinuité de la matière) La matière est formée de particules extrêmement petites et indivisibles qu il nomme «atomos». Corps diffèrent puisque les particules sont placées de façon différente.

3 ARISTOTE (IV E SIÈCLE AV. JC) Réfute et s oppose complètement le travail de Démocrite. La matière est continue et uniforme. (théorie de la continuité de la matière) La matière est composée de quatre éléments : terre, air, eau, et feu. Les quatre caractéristiques fondamentales sont : froid, sec, chaud, humide. Le vide n existe pas.

4 JOHN DALTON ( ) À l aide de ces études sur certains gaz, il publie quatre hypothèses atomiques : La matière est composée de particules infiniment petites et indivisibles appelées atomes. Tous les atomes d un même élément sont identiques; il possèdent les mêmes propriétés et ils ont la même masse. Les atomes d éléments différents ont des propriétés et des masses différentes. Dans les réactions chimiques, les atomes se combinent dans des rapports simples pour former de nouveaux composés. Ses hypothèse donne naissance à la théorie atomique moderne.

5 JOHN THOMSON ( ) À l aide de ces études sur les rayons cathodiques, il publie : L atome est une sphère de densité uniforme. L atome est fait de particules négatives et de particules positives. (déviation du rayon cathodique à l aide de champ magnétique) Le nombre de particules négatives et de particules positives est égal, donc l atome est neutre. Modèle atomique : «Plum-Pudding» Permet l invention du premier téléviseur.

6 EXPÉRIENCE DE THOMPSON

7 ERNEST RUTHERFORD (MCGILL) ( ) Travail sur des rayons radioactifs : Découvre les particules alpha (noyau d atome d He), bêta (électron très énergétique), et les rayons gamma (onde EM ayant un puissant pouvoir de pénétration) Expérience de particules alphas tirées sur une feuille d or et captées sur une plaque fluorescente. Ses observations de l expérience ne coïncide pas avec ses hypothèses.

8 ERNEST RUTHERFORD SUITE Observations : La plupart des particules alpha traversent la feuille d'or sans déviation comme si elles n'avaient jamais rencontré les atomes d'or (1). Plusieurs particules alpha sont légèrement déviées lors de la traversée de la feuille d'or (2). Certaines particules alpha rebondissent carrément vers la source comme si elles avaient frappé un mur (3). La déviation des particules alpha est d'autant plus importante que la masse atomique du métal composant la feuille est élevée.

9 EXPÉRIENCE DE RUTHERFORD

10 MODÈLE ATOMIQUE «MODÈLE PLANÉTAIRE» (RUTHERFORD) L'atome offre des espaces vides immenses. Le centre de l'atome, qu'il nomme «noyau» est minuscule et dense. Il est chargé positivement. Les électrons négatifs circulent autour du noyau à une très grande vitesse et se déplacent jusqu'à des distances très éloignées du noyau (si nous imaginons la taille du stade olympique de Montréal, le noyau ne serait pas plus gros qu'une mouche!). Ces derniers sont retenus au noyau par des forces électriques. La somme des charges des électrons est égale à la charge du noyau, l'atome étant électriquement neutre.

11 NEILS BOHR ( ) Travail dans les laboratoires avec Rutherford En accord avec le modèle atomique planétaire de Rutherford Cependant, il ne comprenait pas pourquoi les électrons gravitant autour du noyau n arrivaient pas à s effondre sur celui-ci. Découvre qu un électron émet seulement de l énergie sous forme d onde EM (paquets d énergie appelés photons) lorsque celui-ci passe d un niveau énergétique à un autre. Identifie le spectre de raies de l hydrogène qu il associe comme étant les couches où l on peut retrouver les électrons.

12 NEILS BOHR SUITE Un électron excité par un paquet d énergie passe à niveau supérieur en un seul bond puisque l électron ne peut pas se trouver entre deux niveaux. Lorsque l électron revient à son état fondamental (le plus près du noyau), il relâche cette énergie sous forme de lumière. Modifie le modèle atomique «planétaire» de Rutherford en plaçant les électrons sur des couches particulières nommées couches électroniques ou niveaux énergétiques. Sept niveaux d énergie (n) suffisant pour représenter tous les éléments du tableau périodique. Les é- sont plus stables lorsque leur dernière couche est remplie. carrefour/atomix/bohr.html

13 JAMES CHADWICK ( ) Étudiant de Rutherford Arrive à expliquer pourquoi les e - en orbite autour du noyau ne s effondrent pas sur ce dernier à l aide d une troisième particule subatomique, les neutrons. (donne la stabilité au modèle atomique) Début des réactions nucléaires (radio-isotopes) menant à la fission nucléaire et à la bombe atomique. Participe au Projet Manhattan Propose le modèle atomique «Bohr-Rutherford» où les e - gravitent autour d un noyau (contenant des p+ et des n) à des niveaux énergétiques spécifiques.

14 LA MÉCANIQUE QUANTIQUE Les modèles atomiques et les travaux faits par ces personnages donnent naissance à la mécanique quantique (grâce à l avancement des technologies) donnant un nouveau modèle atomique à l aide des recherches de Erwin Schrödinger et Louis de Broglie. Identification du modèle atomique à l aide d orbitales s, p, d, et f.

15 THÉORIES DES ORBITALES MOLÉCULAIRES

16 RÉFÉRENCES

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