L'atome - Cours de Physique Chimie 3eme avec Maxicours - Collège

01 49 08 38 00 - appel gratuit de 9h à 18h (hors week-end)

Objectif
L’atome constitue la matière, le plus souvent sous forme de molécules. Mais l’atome lui-même, de quoi est-il constitué ?
1. Historique
La notion d’atome n’est pas récente. Elle est apparue au 5e siècle avant JC, grâce à Démocrite, philosophe grec. Il considérait que la matière était constituée de petites particules, invisibles et insécables (qui ne pouvaient être coupées). Cette théorie fut oubliée jusqu’au début du 19e siècle. Alors des scientifiques, Dalton, puis Thomson et enfin Rutherford réaffirment l’existence de l’atome et en démontrent la structure.
2. Constitution de l'atome
L’atome est électriquement neutre, mais il est constitué de particules chargées électriquement.
a. Composition de l'atome
L’atome est constitué d’un noyau et d’un nuage d’électrons qui gravitent autour du noyau. Le noyau de l’atome est chargé positivement et le nuage d’électrons est chargé négativement. Il y a autant de charges positives dans le noyau que d’électrons dans le nuage (1 électron = 1 charge négative).
b. Quelques ordres de grandeurs
L’atome est très petit (environ 10-10 m), mais reste très grand par rapport au noyau (10-15 m), et encore plus par rapport à l’électron.
À titre de comparaison, si un atome d’hydrogène est ramené au diamètre de la Terre, son noyau aura le diamètre du stade de France et son électron aura le diamètre d’un ballon de football. On en déduit donc que l’atome contient une grande quantité de vide.

La masse du noyau d’un atome est environ 2 000 fois plus grande que la masse de ses électrons. La masse de l’atome est donc concentrée dans le noyau. La masse des électrons est négligeable.
3. Les ions
Un atome est une espèce chimique électriquement neutre. Lorsqu'il gagne ou perd un ou plusieurs électrons, il devient ce que le chimiste appelle un ion.

► Un atome qui perd un ou plusieurs électrons devient un ion positif. C'est une entité chimique appelée cation. Le noyau du cation formé reste semblable au noyau de l'atome d'origine.

Exemple
L'atome de cuivre, noté Cu, contient 29 électrons. Son noyau possède 29 charges positives.
En perdant 2 électrons, il devient un ion cuivre positif constitué de 27 électrons. Son noyau reste intact avec 29 charges positives. Sa formule est donc Cu2+.
La notation « 2+ » en exposant signifie que l'atome de cuivre a perdu 2 électrons. Il y a donc excès de 2 charges positives dans le noyau par rapport au nombre d'électrons qui l'entourent.

► Un atome qui gagne un ou plusieurs électrons devient un ion négatif. C'est une entité chimique appelée anion. Le noyau de l'anion formé reste identique au noyau de l'atome d'origine.

Exemple
L'atome de chlore Cl contient 17 électrons. Son noyau possède 17 charges positives. En gagnant 1 électron, il devient un ion chlorure négatif constitué de 18 électrons. Son noyau reste intact avec 17 charges positives. Sa formule est donc Cl-.
La notation « - » en exposant signifie que l'atome de cuivre a gagné 1 électron. Il y a donc excès d'un électron par rapport au nombre de charges positives du noyau.

L'essentiel
La notion d’atome date de l’antiquité mais n’a été reprise que depuis 200 ans environ.
L’atome contient un noyau chargé positivement et d’un nuage d’électrons chargés négativement.
L’atome est électriquement neutre : il a autant de charges positives dans son noyau que d’électrons dans son nuage d’électrons.
L’atome est très petit (10-10 m environ), mais son noyau est 100 000 fois plus petit encore (10-15 m).
La masse de l’atome est concentrée dans son noyau. La masse des électrons est négligeable.

Découvrez
Maxicours

Des profs en ligne

Géographie

Aidez votre enfant à réussir en mathématiques grâce à Maxicours

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17h à 20h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les 10 matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Une interface Parents