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Cours de Physique-chimie 3e - La structure de l'atome


Note par nos Maxinautes :  
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 5ème 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 19ème 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 2000 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.
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 (10-10m 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.
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