Définition
Atome
La plus petite unité de matière, constituée d'un noyau central composé de protons et de neutrons, entouré par un nuage d'électrons.
Noyau
La partie centrale de l'atome, abrite les protons et les neutrons, et contient la majorité de la masse atomique.
Protons
Particules subatomiques positives situées dans le noyau de l'atome. Le nombre de protons détermine le numéro atomique d'un élément.
Neutrons
Particules subatomiques neutres, également situées dans le noyau. Ils contribuent à la masse de l'atome mais n'affectent pas sa charge.
Électrons
Particules subatomiques négatives qui se déplacent autour du noyau dans des régions définies appelées orbitales.
Modèles Atomiques
Au cours des siècles, divers modèles ont été proposés pour décrire la structure atomique. Le modèle de Dalton (1803) présentait l'atome comme une particule indivisible. Ce modèle a été affiné par J.J. Thompson en 1897 avec le modèle du 'plum-pudding', décrivant l'atome comme une boule chargée positivement avec des électrons négatifs incrustés. En 1911, Ernest Rutherford propose un noyau dense avec des électrons orbitant autour, ce qui conduit à l'affinement ultérieur par Niels Bohr en 1913, qui introduisit des orbites circonférentielles fixes pour les électrons. De nos jours, le modèle quantique moderne décrit les électrons comme une densité de probabilité autour du noyau, sans trajectoires définies.
Structure Électronique
Les électrons d'un atome ne se déplacent pas au hasard mais s'organisent selon des niveaux d'énergie, appelés couches électroniques ou niveaux quantiques. La première couche peut contenir jusqu'à 2 électrons, la deuxième jusqu'à 8, la troisième jusqu'à 18, et ainsi de suite. Cette distribution est dictée par le principe de Pauli et les règles de Hund, qui régissent comment les électrons s'occupent des sous-couches disponibles. L'organisation des électrons dans un atome détermine ses propriétés chimiques et sa réactivité.
Propriétés des Atomes
La taille d'un atome est définie par le rayon atomique, qui décroît généralement de gauche à droite sur une période du tableau périodique en raison de l'augmentation de la charge nucléaire effective. La masse atomique, quant à elle, est essentiellement déterminée par la somme des masses des protons et des neutrons. L'électronégativité, la capacité d'un atome à attirer les électrons dans une liaison chimique, varie aussi le long du tableau. L'énergie d'ionisation, l'énergie requise pour retirer un électron de l'atome, suit une tendance similaire. Les isotopes sont des variations d'atomes d'un même élément, différant par leur nombre de neutrons, mais partageant des propriétés chimiques identiques.
A retenir :
Les atomes, composés de protons, de neutrons et d'électrons, forment la base de toute matière. Différents modèles ont été développés pour expliquer leur structure, évoluant vers le modèle quantique moderne d'aujourd'hui. Les électrons occupent des niveaux d'énergie qui définissent la réactivité chimique de l'atome. Les propriétés des atomes, telles que la taille, la masse et l'énergie d'ionisation, sont influencées par la distribution de ces particules subatomiques, avec des tendances observables le long du tableau périodique. Les isotopes démontrent la variété au sein du même élément en modifiant le nombre de neutrons sans affecter les propriétés chimiques de base.
