Notion d'atome, constituant élémentaire des molécules

4ème · Physique-Chimie 4ème

À retenir

• Les atomes sont les constituants de toute la matière ; les molécules sont des assemblages d'atomes. • Le mot vient du grec « atomos », qui signifie « insécable » (qu'on ne peut pas couper). • Le tableau périodique recense 118 éléments (sortes d'atomes), dont environ 90 existent à l'état naturel. • On modélise un atome par une sphère de diamètre de l'ordre de 0,1\ nm = 10^-10\ m.

Le cours

Notion d'atome, constituant élémentaire des molécules Définition. Les atomes sont les constituants de toute la matière : objets, roches, eau, air, êtres vivants. Les molécules sont des assemblages d'atomes ; certains corps purs, comme les métaux (fer, cuivre), sont directement formés d'atomes empilés. Une centaine de sortes d'atomes. Chaque sorte d'atome correspond à un élément chimique, désigné par un nom et un symbole. Le tableau périodique (la classification périodique des éléments) en recense 118, dont environ 90 existent à l'état naturel sur Terre. En se combinant, ces atomes forment des millions de molécules différentes. Taille. On modélise un atome par une sphère dont le diamètre est de l'ordre de 0,1\ nm, soit 10^-10\ m : dix millions d'atomes alignés ne mesureraient que 1\ mm. Histoire du mot. « Atome » vient du grec « atomos », « qu'on ne peut pas couper ». Dans l'Antiquité, Démocrite imaginait la matière formée de grains indivisibles ; l'existence des atomes n'a été établie par l'expérience qu'au début du XXe siècle. Méthode : comparer des tailles Écris les tailles en mètres avec des puissances de 10, puis divise. Atome : 10^-10\ m ; épaisseur d'un cheveu : environ 0,1\ mm = 10^-4\ m. Comme 10^-410^-10 = 10^6, un cheveu est environ un million de fois plus épais qu'un atome. Attention Ne prête pas aux atomes les propriétés de l'objet qu'ils forment : un atome de cuivre n'est ni orange ni brillant, un atome de fer ne rouille pas. Couleur, dureté ou état n'apparaissent qu'à l'échelle d'un nombre immense d'atomes.

Dans ce chapitre

• Différence entre corps pur et mélange abordée en 5ème
• Conservation de la masse lors d'un changement d'état de 5ème
• Masse volumique d'une substance pure et caractérisation de 5ème
• Notion de molécule et échelle microscopique de la matière
• Notion d'atome, constituant élémentaire des molécules
• Symboles chimiques et modèles des atomes fondamentaux : C, H, O, N
• Autres atomes usuels au collège : chlore, fer, cuivre et aluminium
• Formules chimiques et composition des molécules simples : eau et dioxygène
• Formules moléculaires du diazote et du dioxyde de carbone
• Formules moléculaires du méthane et des hydrocarbures du quotidien
• Représentation des molécules avec les modèles moléculaires compacts et éclatés
• Interprétation moléculaire des états solide, liquide et gazeux
• Interprétation de la diffusion et de la compressibilité à l'échelle moléculaire
• Bilan : Synthèse et méthode sur les atomes, molécules et modèles