Univers matériel : Chapitre 1 Flashcards
La matière et le vide
- majo. matière (atome) = vide
- parti. + petites rempl. esp. vide de grosses. parti.
VOIR 2 DÉMOS
Modèle atomiques
- Modèles atomiques grecs (Démocrite, Aristote)
- Modèle atomique Dalton (1808)
- Modèle atomique de Thomson (1897)
- Modèle atomique de Rutherford (1911)
- Modèle atomique de Rutherford-Bohr (1913)
- Modèle atomique simplifié (1932)
Modèles atomiques grecs
Démocrite : mat. compo. parti. très petites et indivisibles : atomes (Grec : atomos = indivisible)
Aristote : mat. divisible à l’infini
*Uniquement basés sur des faits philosophiques car aucun moyen scientifique de vérifier ces théories
Modèle atomique Dalton
Mat. compo. parti. indivisibles distinguée entre elles par leur masse
Principes :
- mat. compo. parti. extr. petites + indivisibles : atomes
- atomes même élément sont identiques (masse, taille, propriétés chimiques)
- atomes éléments différents diffèrent des autres éléments
atomes éléments différents peuvent se combiner pr former composés selon proportions différentes
- réactions chimiques = formation nouvelles substances ms aucun atome détruit, divisé ou crée.
*N’explique pas les transferts de charges dans les phénomènes électriques (éclairs, chocs électriques)
Modèle atomique de Thomson (expériences #1 #2)
Composants tube à décharge électrique :
-2 bornes métalliques aux extrémités : cathode (-) et anode (+)
-source de tension
-vers la pompe à vide
-tube en verre contenant un gaz
Expérience #1 :
-retirer grande partie du gaz
-mettre tension électrique aux bornes
-particules de gaz restantes émettent une lumière (rayons cathodiques) dont la couleur dépend du gaz
mettre un aimant
-rayons cathodiques attirés par la borne positive
→ rayons cathodique sont négatifs car signes contraires s’attirent
Expérience #2 :
-mettre un moulinet (shuriken) dans tube en verre
-rayons cathodiques peuvent mettre en mouvement le moulinet
→ rayons cathodique constitué de particules, masse
* faisceau lumineux = ensemble particules
* lumière = énergie, pas atome, pas masse
Modèle atomique de Thomson (conclusions)
Modèle du pain au raisin
⇒ particules de rayons cathodique = électrons, particules négatives de l’atome
⇒ électrons peuvent se détacher de l’atome, donc atome pas indivisible comme pensait Dalton
==> rayons cathodiques de tous éléments sont de même nature
⇒ Thomson modifie modèle atomique de Dalton : bille chargée positivement parsemée de petites particules négatives : électrons (autant + et - pour annuler, neutre)
Atome est divisible
Atome est fait de particules (raisins) négatives dans une sphère (pâte) positive
Nombre de particules négatives et positives est égal, donc atome est neutre
*N’explique pas les phénomènes liés à la radioactivité
Tube à rayons cathodiques = fabrication des téléviseurs + écrans d’ordinateurs + appareils de radiographie + microscopes électroniques
Modèle atomique de Rutherford (expérience)
Ernest Rutherford, physicien :
- travaille sur la radioactivité (rayons alpha +, rayons beta-, rayons gamma neutre)
- voulait infos sur emplacement des électrons dans atome
Expérience avec le rayonnement alpha et la feuille d’or :
hypothèse : quelques rayons alpha légèrement déviés en frôlant un électron parce que la feuille d’or était très mince ce qui ne devrait pas arrêter les rayons
Composants :
-bloc de plomb contenant substance radioactive avec un trou pour laisser sortir les rayons alphas
-écran circulaire couverte de substance fluorescente (lumière quand particule alpha frappe)
-feuille d’or très mince dans écran circulaire
Résultats :
- quelques rayons alphas ont rebondi, grandement déviés, passé à travers
→ puisque particules alpha + et charges identiques se repoussent/répulsion
→ toute charge positive de atome > concentré dans région minuscule, noyau petit massif et positif avec électrons qui gravitent autour
→ + vide que matière, atome essentiellement du vide
Modèle atomique de Rutherford (conclusions)
⇒ quand rayon alpha très dévié = frappé un noyau d’atome dense avec particules positives appelées protons (puisque atome neutre, il faut autant de protons que d’électrons pour ça s’annule
⇒ quand rayon alpha passe à travers, pas de déviation = passe dans vide → atome essentiellement du vide
Donc :
-Atome composé essentiellement de vide
-Atome contient un noyau très dense et très petit
-Atome composé de protons, particules positives
Rutherford modifie modèle atomique de Thomson : noyau positif au milieu + charges négatives électrons tournent au hasard autour du noyau
*N’explique pas pourquoi les électrons (-) ne s’écrasent pas sur le noyau composés de protons (+)
Modèle atomique de Rutherford-Bohr (spectre électromagnétique)
- peut décomposer lumière blanche avec prisme/spectromètre → obtenir ses longueurs d’onde, son spectre électromagnétique
- éléments chauffés émettent aussi lumière mais seulement certaines longueurs d’onde précises
→ lumière blanche = toutes les couleurs, tout spectre électromagnétique
→ chaque élément = couleurs différentes, propre spectre électromagnétique
Modèle atomique de Rutherford-Bohr (expérience et conclusions)
Expérience :
observer lumière émise par différents éléments dans tubes à décharge électrique
→ pour expliquer présence de couleurs différentes → modification modèle atomique
-position électrons pas au hasard mais endroits spécifiques dans atome : orbites (comme système solaire). Mais électrons possibilité de changer d’orbite.
-chaque orbite = niveau d’énergie propre. Quand électron sur orbite de base, il ne perd pas d’énergie (force centrifuge qui annule l’attirance avec les protons) → maintien sur son orbite sans s’écraser sur noyau
-Quand électron reçoit énergie (chauffer, décharge électrique), excitation → sauter sur orbite plus loin
-Électron revient rapidement sur son orbite de base en libérant l’énergie, qu’il avait emmagasiné lorsqu’il a changé d’orbite, sous forme de lumière.
⇒ modèle atomique Rutherford-Bohr = noyau très petit avec protons (+) autour duquel les électrons (-) circulent sur des orbites spécifiques
*N’explique pas pourquoi le noyau n’éclate pas alors qu’il est composé uniquement de protons, tous positifs
Neutrons
- particule de charge électrique nulle dans le noyau
- lie protons ensemble, les retiens, évite répulsion
–> atome neutre contient autant de protons (+) que d’électrons (-)
-Ensemble protons + neutrons = nucléons - hydrogène seul élément pas de neutrons
- NB neutrons = A (NB de masse) - Z (numéro atomique)
Liaisons entre les atomes
Liaisons entre atomes → molécule neutre
-orbites possèdent taux de saturation
1er = 2 électrons
2e + = 8 électrons
-électrons de valence/libres = électrons sur la dernière couche
- Chaque électrons de valence se mari à un autre
- Chaque couple d’électrons = 1 liaison
- Les électrons en se mariant, sature le dernier orbite de leur propre atome
→ atome devient neutre
VOIR DÉMO CAHIER
Représentation des atomes
- toujours remplir couche proche du noyau avant de commencer la prochaine
- 1ère couche = 2 électrons max
- 2e couche = 8 électrons max
- 3e couche = 18 électrons mais après 8 électrons → commencer la 4e avant de revenir à la 3e
Notation de Lewis
- représentation simplifié
- seul nombre électrons de valence visible
- points (électrons) autour du symbole chimique
1- remplir 4 points cardinaux
2- commencer à doubler → former paires
Représentation de l’atome : Modèle atomique de Rutherford-Bohr
Connaître :
- période : nombre couches électroniques
- famille : nombre électrons de valence
- numéro atomique : nombre total électrons et protons
1- Dessiner noyau
2- Mettre nombre couches électroniques
3- Mettre électrons de valence
4- Remplir couche électronique
5- Mettre numéro atomique (nombre électrons et protons) dans noyau
