L’histoire de l’atome

Il y a 2500 ans…

Democrite

…et la théorie élémentale l’emporte !

Aristote -300 JC

L’alchimie ou la recherche de la pierre philosophale…

Soleil - l‘or (Au) Mercure - le mercure (Hg) Vénus - le cuivre (Cu) la Lune - l'argent (Ag) Mars - le fer (Fe) Jupiter - l'étain (Sn) Saturne - le plomb (Pb)

18è siècle : le phlogistique et les gaz.

Stahl : dans les matières inflammables existe une entité, le phlogistique qui est libéré lors d’une combustion, ou transféré à d’autres substances. Ainsi, le charbon est du phlogistique presque pur.

• air inflammable : H2

• air sylvestre : CO2

• air nuisible : N2

• air vital : O2

18è siècle bis : LAVOISIER

Il montre que l’augmentation de masse pendant une combustion est due à la fixation du dioxygène et non au phlogistique.

L’eau et l’air ne sont pas des éléments ; ils peuvent être recrées et décomposés !

Fin 18è et 19è : théorie atomique• En 1787, Guyton de Morveau, Lavoisier, Berthollet et

Antoine de Fourcroy publieront une méthode de nomenclature chimique, ouvrage considéré comme essentiel pour la clarification et la mise en forme des connaissances en chimie. Un tableau, résumant les 55 substances connues en six catégories, mentionnées et commentées : d’une part les oxydes, acides, bases, sels…et d’autre part les substances tirées des végétaux et animaux.

• Proust : loi des proportions définies pour la synthèse de l’eau.

• Dalton : relance la théorie atomique et publie les symboles d’éléments connus.

La matière est formée de particules qui s’arrangent différemment pendant une transformation chimique.

La chimie moderne : 19e et 20e siècles

• "Nous attachons au nom d'éléments ou de principes des corps l'idée du dernier terme auquel parvient l'analyse ; toutes les substances que nous n'avons encore pu décomposer par aucun moyen sont pour nous des éléments", précisa Antoine-Laurent Lavoisier dans son Traité élémentaire de chimie de 1789.

• 1860 : congrès de Karlsruhe : 120 chimistes

• 1867 : "La question de savoir si les atomes existent ou non a peu de signification du point de vue de la chimie ; sa discussion relève plutôt de la métaphysique. En chimie, nous devons uniquement décider si l'hypothèse des atomes est adaptée à l'explication des phénomènes chimiques". Et elle l'était, comme en atteste ce passage ultérieur : "En tant que chimiste, je considère l'hypothèse des atomes, non seulement comme recommandable mais comme absolument nécessaire en chimie". Auguste Kekulé.

Joseph John Thomson : l’électron 1897

Circulation d’un courant électrique dans un gaz a basse pression, sans aucune perte de matière. Electricité de type négative (électron = ambre en grec).

Déviation du « rayon cathodique » par un champ électrique ou un champ magnétique

Atome de Thomson (le pudding)

Ernest Rutherford : le noyau 1911

Malgré l’absence de « trous » visibles dans la feuille de métal, la majorité des particules d’hélium traversent sans problème le métal. Seules certaines sont déviées à cause de chocs…avec le noyau des atomes d’après Rutherford !

Le modèle de l’atome de Rutherford

Thomson

Rutherford Les atomes possèdent un noyau !

Modèle incompatible avec les observations expérimentales

Le modèle de Bohr

Les électrons tournent autour du noyau selon des orbites bien définies (quantifiées).

Seul un changement d’orbite permet à l’électron d’absorber ou d’émettre de l’énergie.