- Quels sont les modèles atomiques ?
- Modèle atomique de Démocrite (450 av. J.-C.)
- Le modèle atomique de Dalton (1803 après JC)
- Le modèle atomique de Lewis (1902 après JC)
- Le modèle atomique de Thomson (1904 après JC)
- Le modèle atomique de Rutherford (1911 après JC)
- Le modèle atomique de Bohr (1913 après JC)
- Le modèle atomique de Sommerfeld (1916 après JC)
- Le modèle atomique de Schrödinger (1926 après JC)
Nous expliquons ce que sont les modèles atomiques et comment ils ont évolué, des temps anciens aux temps modernes.
Ces modèles cherchent essentiellement à expliquer de quoi est faite la matière.Quels sont les modèles atomiques ?
Les modèles atomiques sont connus comme les différentes représentations graphiques du structure et le fonctionnement du atomes. Des modèles atomiques ont été développés tout au long de l'histoire de humanité des idées qui ont été traitées à chaque époque concernant la composition de la la matière.
Les premiers modèles atomiques remontent à l'Antiquité classique, lorsque philosophes et naturalistes se sont aventurés à penser et à déduire la composition des choses qui existent, c'est-à-dire de la matière.
Modèle atomique de Démocrite (450 av. J.-C.)
La "théorie atomique de l'univers" a été créée par le philosophe grec Démocrite avec son mentor, Leucippe. A cette époque le connaissance n'ont pas été atteints grâce expérimentation, mais à travers le raisonnement logique, basée sur la formulation et la discussion d'idées.
Démocrite a proposé que le monde soit composé de particules très petites et indivisibles, de existence éternelle, homogène et incompressible, dont les seules différences étaient de forme et de taille, jamais de fonctionnement interne. Sont particules ils ont été baptisés "atomes", mot qui vient du grec atemnein y signifie "indivisible".
Selon Démocrite, propriétés de la matière ils étaient déterminés par la façon dont les atomes étaient regroupés. Plus tard, des philosophes comme Epicure ont ajouté à la théorie le mouvement aléatoire d'atomes.
Le modèle atomique de Dalton (1803 après JC)
Le premier modèle atomique avec des bases scientifiques est né au sein du chimie, proposé par John Dalton dans ses « Postulats atomiques ». Il soutenait que tout était fait d'atomes, indivisibles et indestructibles, même au moyen de réactions chimiques.
Dalton a proposé que les atomes d'un même élément chimique soient égaux les uns aux autres et aient le même Masse et des propriétés égales. D'autre part, il a proposé le concept de poids atomique relatif (le poids de chaque élément par rapport au poids d'hydrogène), en comparant les masses de chaque élément avec la masse d'hydrogène. Il a également proposé que les atomes puissent se combiner les uns avec les autres pour former des composés chimiques.
La théorie de Dalton avait quelques défauts. Il a affirmé que les composés chimiques étaient formés en utilisant le moins d'atomes possible de leurs éléments. Par exemple, la molécule de L'eauSelon Dalton, ce serait HO et non H2O, qui est la bonne formule. D'autre part, il a dit que les éléments de état gazeux Ils ont toujours été monoatomiques (constitués d'un seul atome), ce que nous savons n'est pas réel.
Le modèle atomique de Lewis (1902 après JC)
Aussi appelé "Modèle de l'atome cubique", ce modèle de Lewis proposait dans ce modèle de Lewis la structure des atomes répartis sous la forme d'un cube, dont les huit sommets étaient les électrons. Cela a permis de progresser dans l'étude de la valences atomique et liens chimiques, notamment après sa mise à jour par Irving Langmuir en 1919, où il élevait « l'atome de l'octet cubique ».
Ces études ont été à la base de ce que l'on appelle aujourd'hui le diagramme de Lewis, un outil très utile pour expliquer la liaison covalente.
Le modèle atomique de Thomson (1904 après JC)
Proposé par J. J. Thomson, découvreur de l'électron en 1897, ce modèle est antérieur à la découverte du protons Oui neutrons, il a donc supposé que les atomes étaient constitués d'une sphère chargée positivement et que des électrons chargés négativement y étaient incrustés, comme des raisins secs dans un pudding. bonheur métaphore Il a donné au modèle l'épithète "Modèle de pudding aux raisins".
Ce modèle a fait une prédiction incorrecte de la charge positive sur l'atome, car il a déclaré qu'elle était distribuée dans tout l'atome. Plus tard, cela a été corrigé dans le modèle de Rutherford où le noyau atomique a été défini.
Le modèle atomique de Rutherford (1911 après JC)
Ernest Rutherford a fait une série de expériences en 1911 à partir de feuilles d'or. Dans ces expériences, il a déterminé que l'atome est composé d'un noyau atomique chargé positivement (où la majeure partie de sa masse est concentrée) et d'électrons, qui tournent librement autour de ce noyau. Dans ce modèle, l'existence du noyau atomique est proposée pour la première fois.
Le modèle atomique de Bohr (1913 après JC)
Ce modèle commence dans le monde de physique aux postulats quantiques, il est donc considéré comme une transition entre la mécanique classique et quantum. Le physicien danois Niels Bohr a proposé ce modèle pour expliquer comment les électrons pouvaient avoir des orbites stables (ou des niveaux d'énergie stables) entourant le noyau. Cela explique aussi pourquoi les atomes ont des spectres d'émission caractéristiques.
Dans les spectres réalisés pour de nombreux atomes, il a été observé que des électrons de même niveau d'énergie avaient des énergies différentes. Cela a montré qu'il y avait des erreurs dans le modèle et qu'il doit y avoir des sous-niveaux d'énergie à chaque niveau d'énergie.
Le modèle de Bohr se résume en trois postulats :
- Les électrons tracent des orbites circulaires autour du noyau sans irradier énergie.
- Les orbites autorisées pour les électrons sont celles avec une certaine valeur de moment angulaire (L) (quantité de rotation d'un objet) qui est un multiple entier de la valeur, où h = 6,6260664 × 10-34 et n = 1, 2, 3 ….
- Les électrons émettent ou absorbent de l'énergie lorsqu'ils sautent d'une orbite à une autre et ce faisant, ils émettent un photon qui représente la différence d'énergie entre les deux orbites.
Le modèle atomique de Sommerfeld (1916 après JC)
Ce modèle a été proposé par Arnold Sommerfield pour tenter de combler les lacunes du modèle de Bohr.
Il était basé en partie sur les postulats relativistes d'Albert Einstein. Parmi ses modifications est l'affirmation que les orbites des électrons étaient circulaires ou elliptiques, que les électrons avaient flux électrique minuscule et qu'à partir du deuxième niveau d'énergie, il y avait deux ou plusieurs sous-niveaux.
Le modèle atomique de Schrödinger (1926 après JC)
Proposé par Erwin Schrödinger à partir des études de Bohr et Sommerfeld, il concevait les électrons comme des ondulations de matière, ce qui a permis la formulation ultérieure d'une interprétation probabiliste de la fonction d'onde (une grandeur qui sert à décrire la probabilité trouver une particule dans l'espace) par Max Born.
Cela signifie que vous pouvez étudier de manière probabiliste la position d'un électron ou sa quantité de mouvement mais pas les deux à la fois, en raison du principe d'incertitude de Heisenberg.
C'est le modèle atomique en vigueur au début du XXIe siècle, avec quelques ajouts ultérieurs. Il est connu sous le nom de "Modèle Quantique-Ondulatoire".