L'ATOME (Sciences et Techniques)

« la masse de l'atome est pratiquement concentrée dans le noyau, tandis que l'apport des électrons s'avère trèsréduit. Comme nous l'avons déjà souligné, c'est par le nombre de protons, de neutrons et d'électrons que les atomes sedifférencient, et c'est ce même nombre qui rend compte des propriétés chimiques et physiques différentes desatomes et des substances qu'ils contiennent.

Le nombre de protons présents dans le noyau d'un atome estindiquée par le numéro atomique Z.

Dans les atomes électriquement neutres, Z représente aussi le nombred'électrons.

Le numéro atomique est fondamental pour la classification des différents éléments chimiques.

À son augmentation correspond le passage des atomes simples, comme l'hydrogène et l'hélium (dont le numéroatomique vaut respectivement Z = 1 et Z = 2), à des atomes complexes et rares, comme le lawrencium (dont lenuméro atomique Z = 103). Pour connaître la masse d'un atome, il faut, outre le nombre de ses protons, connaître le nombre de ses neutrons.Ce dernier est indiqué généralement par la lettre N.

La somme du nombre des neutrons N et du nombre desprotons Z s'appelle nombre de masse A.

Ce nombre indique la quantité de particules présentes dans le noyauainsi que la masse de l'atome (rappelons que les électrons sont des particules de masse négligeable parrapport à celle des autres constituants de l'atome).

Les atomes ayant le même numéro atomique Z et un nombrede masse A différent (c'est-à-dire les atomes ayant un nombre de neutrons différent) appartiennent au mêmeélément, car ils présentent les mêmes propriétés chimiques, même s'ils diffèrent quant à la masse.

Ils sontappelés isotopes.

L'hydrogène, par exemple, dans sa forme la plus répandue, est constitué d'un proton et d'unélectron.

Il existe toutefois deux isotopes d'hydrogène : le deutérium, dont le noyau contient un proton et unneutron (N = 1, A = 2), et le tritium, dont le noyau est constitué d'un proton et de deux neutrons (N = 2, A = 3). LA D ÉCOUVERTE L'idée que l'atome est le constituant fondamental de la matière a fait son apparition au XVIII e siécle, quand certains chercheurs essayèrent d'interpréter le comportement d'un gaz, en le considérant comme constitué d'ungrand nombre de particules invisibles.

En outre, au début du XIX e siécle, on comprit les lois qui régissent les combinaisons des éléments chimiques.

Ceux-ci, quand ils forment un composé, se présentent toujours dans desproportions bien définies.

Par exemple, pour une quantité d'eau donnée, il faut deux parties d'hydrogène et unepartie d'oxygène.

Ce fait laisse à penser que même la quantité minima d'un composé, la molécule, estconstituée d'atomes présents dans des proportions bien définies.

La molécule d'eau, par exemple, résulte de lacombinaison de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.

À la fin du XIX e siécle, des expériences montrèrent qu'il était possible d'arracher à la matière des particules très légères et porteuses d'une chargenégative : les électrons.

Par conséquent, si la matière était constituée d'atomes électriquement neutres, commeon le supposait déjà à l'époque, ceux-ci devaient contenir également une quantité de charge positive, à mêmede compenser la charge négative des électrons. LE MOD ÈLE DE THOMSON Le premier qui ait proposé un modèle d'atome expliquant les phénomènes observés fut le physicien anglaisJoseph John Thomson (1856-1940), en 1904.

Thomson supposa que l'atome était constitué d'une distributionhomogène de charge positive, à l'intérieur de laquelle les électrons étaient disséminés, un peu à la façon despépins d'une pastèque à l'intérieur de la chair.

Le modèle de Thomson ne prévoyait pas l'existence de matièrecontinue à l'intérieur des atomes, et il était par conséquent en mesure d'expliquer une observation expérimentalequi laissait fort perplexes les physiciens de l'époque : les atomes, bombardés au moyen de rayons cathodiques(électrons) se révélaient presque transparents.

C'est pour cette raison que cette hypothèse eut à l'origine ungrand succès.. »