Objectif: Connaître une petite partie Faire de la longue histoire de l

…………… septembre 2009.
La chimie, science de la
transformation de la matière.
Chapitre V
HISTOIRE DE
L'ATOME
Objectif:
Connaître une petite partie Faire de la longue histoire de l'atome (atomos).
Faire connaissance avec quelques scientifiques, et avec Jean PERRIN (un chtimi)
I- L’histoire de l’atome :
L’histoire moderne de la représentation de l’atome que les philosophes, puis les
physiciens se sont fait se résume très schématiquement en plusieurs étapes,
correspondant à plusieurs modèles, dont le plus récent n’est pas le dernier.
1- Les philosophes grecs :
a) EMPEDOCLE : (v.490- v.435 ? avant J.C), philosophe grec. Tout changement
combinaison ou dissociation des quatre éléments : l’air, l’eau, la terre et le feu.
b) LEUCIPPE : (v.460- v.370 ? avant J.C), philosophe grec, fondateur de
l’atomisme. DEMOCRITE puis EPICURE furent ses disciples.
d) DEMOCRITE : (v.460- v.370 ? avant J.C), philosophe grec.
e) EPICURE : (v.341- v.270 avant J.C) philosophe grec. Il reprend, en le
modifiant, l’atomisme de DEMOCRITE.
Cette conception ne relevait évidemment que d’intuitions. La matière est constituée de
corpuscules infinis, indivisibles et invisibles : les atomes.
Atome : du grec atomos, qui veut dire «qu’on ne peut pas diviser ».
2- L’atome selon John DALTON :
Cumberland, 1766- Manchester, 1844, physicien et chimiste anglais l’un des
créateurs de la théorie atomique.
La théorie de l’atome est restée en complet sommeil pendant vingt-deux siècles. John
DALTON la réveille en publiant en 1803, les premières bases
scientifiques de cette théorie et une représentation des atomes.
- En 1803, Il proposa que l’on nomme «atome » la plus petite partie d’un corps
simple. (après la théorie de A.L. de LAVOISIER, on sait maintenant que la
définition n’est pas générale : puisque le dioxygène est une molécule contenant deux
atomes d’oxygène)
Histoire de l’atome. Page 1 sur 4
Atome
Hydrogène
Oxygène
Azote
Carbone
Symbole
2) L’atome selon AVOGADRO :
Reconsidérant les travaux de John DALTON, le chimiste italien Amadeo di
Quaregna e Cerretto, Comte AVOGADRO (Turin, 1776- Turin, 1856) établit
- en 1811, la distinction entre atome et molécule : une molécule est constituée d’un ou
plusieurs atomes.
3- L’atome selon Sir William CROOKS:
En 1879, William CROOKS montre que l’on peut extraire de la matière, des
particules chargées et c’est George Johnston STONEY, grand physicien irlandais
(1826- Londres 1911), qui
- en 1891 supposa l’existence de particules porteuses d’une charge électrique et les
nomma «électrons ».
4- L’atome selon Jean PERRIN :
Physicien français (Lille, 1870 - New York, 1942), prix Nobel de physique en
1926.
En 1895 (à 25 ans), Jean Perrin montre expérimentalement que la charge électrique
définie par William CROOKS, et nommée «électron » par George Johnston STONEY,
porte une charge électrique négative, 2000 fois plus petite que l’atome d’hydrogène.
En 1901 (à 31 ans), il propose une représentation planétaire de l’atome : autour
d’un centre positif, les électrons décrivent des orbites circulaires.
électron
trajectoire
noyau
5- L’atome selon Joseph John THOMSON:
Physicien anglais (Manchester, 1856- Cambridge).
- En 1902, il imagina un modèle de l’atome : une boule électriquement neutre,
remplie d’une substance chargée d’électricité positive et fourrée d’électrons immobiles
chargés d’électricité négative.
- En 1897, il découvre expérimentalement les électrons et il affirme qu’ils sont un
des constituants de tous les atomes. Cela lui vaut le prix Nobel de physique en 1906.
Histoire de l’atome. Page 2 sur 4
électron
6- L’atome selon Lord Ernest RUTHERFORD :
substance
positive
Physicien anglais. (Nelson en Nouvelle-Zélande, 1871- Cambridge, 1937)
En 1911, montre expérimentalement que l’atome possède un centre très petit chargé
positivement et contenant pratiquement toute la masse de l’atome. La matière est donc
surtout constituée de vide (structure lacunaire de l’atome).
Il propose un nouveau modèle : le modèle planétaire. Les électrons tournent autour
du noyau chargé positivement sous l’effet de forces d’attraction électriques, comme les
planètes autour du soleil sous l’effet de forces d’attraction gravitationnelles.
Le modèle de Jean PERRIN est confirmé par l’expérience de Ernest RUTHERFORD prévalut
jusqu’en 1925.
Depuis lors, les connaissances sur l’atome se sont beaucoup améliorer, mais l’idée
simple d’un atome contenant un noyau central chargé positivement et des électrons
(négatifs) demeure toujours.
électron
noyau
trajectoire
Modèle planétaire de l’atome (atome avec un électron)
II- L’atome d’aujourd’hui :
La matière est essentiellement constituée de vide : on dit que la matière a une
structure lacunaire.
L’atome est constitué principalement de vide. Il est formé, au centre, d’un noyau
massif chargé d’électricité positive, autour duquel gravitent les électrons chargés
d’électricité négative.
Histoire de l’atome. Page 3 sur 4
Atomisme : doctrine philosophique des Grecs (Leucippe, Démocrite et Epicure)
selon laquelle la matière est constituée d’atomes juxtaposés.
L’atome ne fut dans l’Antiquité qu’un concept philosophique sans base
scientifique. La première théorie atomique de l’atome a été élaborée par Antoine
Laurent de LAVOISIER (F, 1743-1794), Joseph Louis PROUST (F, 1774-1826),
John DALTON (anglais, 1766-1844) et Louis Joseph GAY-LUSSAC (F, 17781850) entre 1789 et 1815.
Les contestataires français de la théorie atomique :
- Henri Sainte Claire DEVILLE (Ile des Antilles, 1818 – Boulogne sur Seine) :
« Je n’admets pas ni les atomes, ni les molécules, refusant absolument de croire ce
que je ne puis voir ni imaginer. »
- Marcellin BERTHELOT (Paris, 1827- Paris, 1907) : un académicien qui
présentait la théorie atomique comme «un système ingénieux et contesté. »
- Jean-Baptiste DUMAS (Alès, 1800- Cannes, 1884) :
« Si j’en étais le maître, j’efface le mot atome de la science, persuadé qu’il va plus
loin que l’expérience. »
Histoire de l’atome. Page 4 sur 4