Mathématiques

Un atome est la plus petite division possible de la matière. Il existe une centaine d’atomes différents sur Terre.

Caractéristiques

Quel que soit le modèle de l’atome considéré, voici ce qui caractérise un atome :

• L’atome est constitué d’un noyau central chargé positivement autour duquel tournent des électrons chargés négativement.
• Le noyau est composé de 2 types de particules (nucléons) : les protons et les neutrons.
• Les protons portent des charges positives. Les neutrons sont neutres.
• Le nombre de charges positives portées par le noyau est égal au nombre de charges négatives portées par tous les électrons. L’atome est dit alors électriquement neutre.
• Chaque type d’atomes est déterminé par le nombre d’électrons (appelé numéro atomique) qui gravitent autour de son noyau et sont classés dans un tableau que l’on appelle tableau périodique  : ainsi l’atome d’hydrogène possède 1 seul électron tandis que l’atome de carbone en possède 6.

Représentation d’un atome (exemple du carbone)

Appréhender les ordres de grandeur

• Tous les électrons sont identiques quels que soient les atomes auxquels ils appartiennent : leur masse est d’environ 10^-30 kg.
• Les noyaux sont par contre tous différents mais leur taille est de l’ordre de 10 ^-15 m (elle varie quelque peu selon les atomes)
• Les atomes ont un diamètre de l’ordre de 10^-10 m (il varie selon les atomes)
• Un atome est donc environ 100 000 fois plus grand que son noyau : si le noyau était un ballon de foot de 20 cm de diamètre, l’atome correspondant serait une sphère de 20 Km !
• 99,97 % de la masse de l’atome est concentrée dans le noyau
• Le volume de l’atome est constitué à 99,9999999999999% de vide: si l’on pouvait enlever le vide des atomes constituant la Terre, toute la matière serait contenue dans une sphère de 150 m de rayon.
• Un million d’atomes tiendraient dans l’épaisseur d’un cheveu
• Il a 2 milliards d’atomes dans le point qui suit.
• Si l’atome était un stade, le noyau serait une tête d’épingle au centre et les électrons seraient à la place des  spectateurs, chacun ayant la taille d’un grain de poussière !!!
• Quantité d’atomes = 3,6 10 ⁵¹ atomes sur Terre

Classification des atomes

Les atomes sont regroupés dans la classification périodique des éléments. Le principe de classification sera vu plus en détails à partir de la seconde mais on peut retenir que les atomes sont classées par numéro atomique (nombre de protons/électrons) croissant et qu’au sein du même colonne, ils présentent généralement des propriétés physico-chimiques voisines.