Module 2

Module 2
Matière et liaisons (partie A)
Composition des atomes :
1. Théorie atomique : Évolution
a) La théorie atomique de Dalton (1809)
 Toute la matière est constituée de minuscules particules appelées des
« atomes ». Il est impossible de créer un atome, de le détruire ou de la
diviser en particules plus petites.
 On ne peut pas transformer les atomes d’un élément en atomes d’un autre
élément.
 Tous les atomes d’un élément possèdent les mêmes propriétés, par exemple
la même masse et la même taille. Ces propriétés diffèrent de celles des
atomes de tout autre élément.
 Les atomes d’éléments différents peuvent se combiner dans des proportions
précises pour former des composés.
b) Thomson (1897)
Thomson, à l’aide du tube à rayon cathodique, a découvert qu’il y avait des
particules de charge négative et des particules de charge positive dans l’atome. Les
particules négatives sont des « électrons » et les particules positives sont des
« protons ». Le modèle atomique de Thomson est connu sous le nom de « Plum
Pudding » (gâteau aux raisins).
Comme l’atome est neutre, le nombre de proton est égal au nombre d’électrons.
La « boule de billard » de Dalton
« Plum Pudding »

c) Rutherford (1911)
En 1911, Thomson demanda à Rutherford de vérifier son modèle atomique.
Comme expérience, Rutherford plaça dans une pièce, un bloc de radium, substance
qui émet des particules alpha qui ont une charge positive, dans une enveloppe
cubique en plomb avec une ouverture dans l’une des faces afin de permettre au
rayonnement alpha de sortir en ligne droite. Devant le bloc de radium se trouvait
une mince feuille d’or et sur tous les murs étaient accrochés des écrans frappés par
une particule alpha. Cette dernière particularité lui permit de déterminer la
trajectoire des particules alpha après leur déviation et ainsi, la position des
particules positives et négatives de l’atome.
Quand le rayonnement alpha fut projeté sur la feuille d’or, Rutherford
observa, comme prévu, que la majorité des particules alpha n’étaient pas déviée et
que certaines autres particules l’étaient faiblement. Ceci n’était pas prévu, mais il
lui a été permis d’observer grâce aux scintillements, qu’un très petit nombre de
particules alpha étaient très fortement devié et ne passaient pas la feuille d’or. Ce
dernier phénomène n’était pas connu, selon le modèle de Thomson. Ce qui amena
Rutherford à penser que le modèle de Thomson n’était pas bon et qu’il fallait donc
en formuler un autre.
Selon lui, le fait que la majorité des particules alpha n’étaient pas déviée,
était dû à ce que celles-ci ne rencontraient pas de matière. Donc, l’atome était en
majorité composé de vide. Vu qu’un faible nombre de particules étaient fortement
déviées, il pensa qu’elles avaient heurté un bloc massif, au centre de l’atome qu’il
nomma « noyau »

Il détermina également que les faibles déviations subies par certaines
particules étaient dues au fait que le noyau était chargé positivement et que les
particules alpha étant-elles aussi positives, étaient repoussées.
Voilà à quoi ressemble l’atome de Rutherford : un noyau très dense et
positif, entouré d’électrons de charge négative qui de déplacent dans un espace
plus important que celui occupé par le noyau.
c) Bohr
Bohr passa du temps dans les laboratoires de Rutherford. Par contre, il
n’était pas tout à fait d’accord avec son modèle atomique. Voici les deux points
qu’il ne comprenait pas :
1. Pourquoi les électrons ne s’écrasaient pas sur le noyau?
2. Pourquoi les atomes d’un même élément, si ses électrons gravitaient à des
endroits différents, pouvaient tous réagir de la même façon?
En analysant les atomes d’hydrogène excités dans un tube cathodique, il a
remarqué que ceux-ci émettent une lumière.
« Lorsque des éléments sont chauffés, ils émettent des couleurs qui leur sont
propres. » On appelle spectre d’émission l’ensemble des couleurs dégagées par un
élément quand il est chauffé.
Selon Bohr, les électrons circulent sur des couches d’électroniques ou niveaux
d’énergie dans un atome.
Caractéristiques fondamentales du tableau périodique :
a) Métaux, métalloïde et non-métaux

Tu as pu remarquer que les métaux se trouvent dans la partie de gauche et au
centre du tableau périodique, tandis que les non-métaux se trouvent à droite.
Quant aux éléments dont certaines propriété appartiennent aux métaux et
d’autres aux non-métaux, ils sont placés entre les métaux et les non-métaux. Ces
éléments sont les métalloïdes.
b) Périodes
Les lignes horizontales du tableau périodique se nomment périodes. On en retrouve
7.
c) Groupes ou familles
Les colonnes verticales se nomment groupe ou famille. Il y a 18 groupes dans le
tableau périodique.
Vous devez connaître les groupes suivants :

 Groupe 1 – Alcalin… Éléments très réactifs qui réagissent au contact de l’eau
pour former des solutions basiques.
 Groupe 2 - Alcalino-terreux… Ils réagissent avec l’oxygène pour former des
oxydes.
 Groupe 16 – Chalcogènes… fortes tendance à capter 2 électrons.
 Groupe 17 – Halogènes… Éléments qui se combinent à d’autres éléments pour
former des sels. (par exemple le sel de table).
 Groupe 18 – Gaz rares… Ces gaz ne se combinent pas à aucun des autres
éléments.
Exercices p. 42 #2 :