L’atome pour les nuls

Les atomes sont parmi les composants les plus petits de la matière. Mais si vos cours de physique et de chimie vous semblent loin, vous ne vous souvenez peut-être plus des constituants de l’atome. Du coup, difficile de comprendre les différents éléments chimiques et leurs isotopes. Petite piqûre de rappel…

Qu’est-ce qu’un atome ?

Le terme « atome » désigne la petite partie de la matière, la petite brique qui sert à construire tous les autres corps. Le mot lui-même vient du grec et signifie « morceau insécable ». L’idée que la matière est composée d’une multitude de petites billes invisibles remonte à l’Antiquité. Mais c’est seulement à la fin du XIXème siècle que la science découvre les atomes et leur structure. En fait, on sait aujourd’hui que l’atome est lui-même composé de plusieurs éléments, et qu’il est possible de le diviser.

De quoi se compose un atome ?

Un atome est composé d’un noyau central autour duquel tournent des électrons. Ces électrons en gravitation forment ce que l’on appelle le cortège électronique, ou nuage atomique. Le noyau de l’atome, aussi appelé noyau atomique, est lui-même composé de protons et de neutrons. Les électrons tournent autour du noyau à cause de la force électromagnétique. En effet, les électrons possèdent une charge électrique négative, tandis que les protons du noyau possèdent une charge positive (les neutrons sont neutres). Ainsi, bien qu’ils circulent à une vitesse prodigieuse, les électrons ne s’échappent pas de l’atome car ils sont attirés vers le noyau par les protons (principe de l’aimant).

Concrètement, à quoi ressemble un atome ?

Les protons et neutrons pèsent beaucoup plus lourd que les électrons, si bien que 99,97 % de la masse de l’atome est constituée par son noyau. Au niveau de la taille, un atome est un élément minuscule, d’un diamètre compris entre 62 et 596 picomètres (1 mètre divisé par 10 puissance 12). Le noyau est encore 40.000 à 100.000 fois plus petit. Et comme les électrons sont encore plus minuscules, l’essentiel de l’atome est constitué de vide… Si l’on enlevait tout l’air contenu dans les atomes, la Terre tiendrait dans une sphère de 150 m. de rayon.

Les éléments chimiques, les isotopes et le classement des atomes

Tous les électrons, tous les protons et tous les neutrons sont identiques. Pourtant, il existe dans la nature 90 sortes d’atomes différents : les éléments chimiques. En fait, les atomes se différencient entre eux par leur nombre de protons (le numéro atomique). Ainsi, l’atome d’hydrogène possède 1 proton, tandis que l’atome d’oxygène en possède 8. Aujourd’hui, il existe aussi des éléments créés par l’homme, comme le plutonium, un élément radioactif qui possède 94 protons. D’autre part, tous les éléments chimiques peuvent se décliner en isotopes. Il s’agit d’un même élément chimique, dans lequel le nombre de neutrons n’est pas le même. Ainsi, si un atome d’oxygène a forcément 8 protons, il peut avoir 8, 9 ou 10 neutrons. Chacune de ces variantes sera un isotope de l’oxygène. Les éléments chimiques sont désignés par une lettre (O pour oxygène) et par une masse atomique (nombre de protons + neutrons). Ainsi, les isotopes de l’oxygène sont notés 16O, 17O et 18O.

Le saviez-vous ?

Les atomes peuvent se lier entre eux pour former des molécules, éléments plus complexes.

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Auteur : - Le 04 août 2011

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symbole de l'atome

Le mot atome vient du grec et signifie "morceau insécable".

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