Le modèle particulaire de la matière.

De - 400 Av JC (Leucippe) à Newton (17ème siècle) tous les philosophes et les savants supposaient que la matière était constituée de particules impénétrables, dures et solides. On donna le nom d'atomes à ces particules (du Grec "atomos": qu'on ne peut diviser) . Avec les progrès des outils d'observation de la fin du 19ème et du début du 20ème siècle, les scientifiques font rapidement des progrès sur la connaissance de l'atome. Il fallut toutefois attendre 1992 pour réussir à les manipuler. En effet, ceux-ci sont si petits (de l'ordre de 0,1 nanomètre) qu'aucun microscope ne permet de les voir ! De nos jours, on utilise un microscope à effet tunnel associé à l'informatique pour les étudier.

1. Les atomes.

Le nombre d'atomes dans l'univers est limité: 92 atomes existent seulement à l'état naturel et on comptabilise au total plus de 110 atomes différents avec ceux créés en laboratoire.

Mais comment représenter ce que l'on ne peut pas voir ?

Pour mieux comprendre la formation et la constitution des atomes, les scientifiques ont créé un modèle. Un modèle est ce qui se rapproche le plus de la réalité. Un modèle peut évoluer en fonction des progrès réalisés.

En quatrième, nous représenterons les atomes par des sphères rigides et bien que les atomes n'est pas de couleur on fera le choix arbitraire de couleur pour différencier les différents atomes.

Un atome est désigné par une lettre majuscule parfois suivi d'une minuscule : C pour le carbone, H pour l'hydrogène, O pour l'oxygène, N pour l'azote, Cl pour le chlore, Cu pour le cuivre, Fe pour le fer....

2. Les molécules.

Une molécules est constituée d'au moins deux atomes. Il semble toutefois que le nombre de groupements possibles d'atomes est infini : Plus de 20 millions de groupements d'atomes ont été recensées en 2003.

Le tableau présente les principales molécules du programme de quatrième :

Remarques :

a) O désigne l'atome d'oxygène.

b) O2 désigne une molécule de dioxygène formée avec deux atomes d'oxygène. Le chiffre "2" se place derrière le symbôle de l'atome en indice.

c) 2 O2 désigne deux molécules de dioxygène. On ne peut pas écrire O4 car cette molécule n'existe pas ! Le chiffre "2" se place devant la molécule.

d) CH4 représente une molécule composée d'un atome de carbone (C) et de 4 atomes d'hydrogène (H).