Meilleure réponse
Salut, Samuel. Merci pour lA2A.
Un atome est la plus petite partie identifiable dun élément.
Les atomes qui composent les éléments sont composés de deux parties principales – lintérieur appelé le noyau et le à lextérieur appelé les coquilles délectrons. Dans le noyau se trouvent deux particules différentes – toutes deux à peu près de la même taille – mais lune ayant une charge électrique positive appelée proton et lautre sans charge électrique appelée neutron. Les atomes avec un proton dans le noyau seront toujours un atome dhydrogène – le premier élément du tableau périodique qui est un tableau de tous les éléments.
Les atomes avec deux protons seront toujours atomes dhélium – le deuxième élément du tableau périodique – et ainsi de suite. Chaque fois quun autre proton est ajouté au noyau, un nouvel élément différent se forme.
Habituellement, lorsquun proton est ajouté au noyau, un neutron est également ajouté. Les neutrons sont comme la «colle» qui retient toutes ces charges positives ensemble.
Pour chaque proton du noyau, il y a aussi un électron ajouté dans les coquilles qui entourent le noyau. De cette façon, le nombre de charges négatives des électrons équilibre le nombre de charges positives des protons dans le noyau et latome est électriquement neutre.
Vous pouvez consulter le tableau périodique ici: Tableau périodique dynamique
Cest un outil fascinant qui peut répondre à la plupart de vos questions sur les atomes.
Réponse
Les atomes, au sens de matière réelle avec laquelle nous interagissons et dont nous sommes constitués, sont constitués de deux parties principales: un noyau et un nuage délectrons. Le noyau est le centre dense dun atome, composé de protons et de neutrons. Le nuage délectrons est composé délectrons, en orbite autour de latome et lui permettant de réagir avec dautres atomes.
La meilleure visualisation pour un atome est dimaginer le noyau comme le Soleil, une sphère centrale massive et le des électrons comme des planètes, en orbite autour delle à de grandes distances. Tout comme le système solaire réel, un atome est constitué principalement despace vide, car les électrons, bien quoccupant de vastes orbites, noccupent que très peu de lespace de cette orbite à un moment donné.
Voici un aperçu rapide de chaque particule:
- Les protons sont des particules chargées positivement qui sont emballées dans un noyau avec des neutrons. Ils sont responsables de maintenir les électrons dun atome à proximité, par attraction électrique.
- Les neutrons sont des particules non chargées qui composent également le noyau. Ils agissent comme une sorte de «colle» pour le noyau, puisque seuls les protons chargés positivement se repoussent facilement et ne collent jamais ensemble.
- Les électrons sont des particules chargées négativement qui «orbitent» le noyau (le mouvement réel est plus une superposition de mouvements aléatoires mais cela dépasse le cadre de cette réponse). Ils peuvent facilement être échangés entre les atomes et leur mouvement est à la base des interactions chimiques.
Les protons constituent lidentité dun atome, et leur nombre est en fait la base de la façon dont nous trions atomes, pour deux raisons principales:
- Les protons et les électrons sont les seules parties porteuses de charge dun atome, et la plupart des interactions interatomiques se produisent sur la base de la charge
- Les protons font le noyau dun atome et ne sont pas facilement expulsés dun atome. Les électrons, en revanche, sont beaucoup plus faiblement liés à un atome en comparaison et peuvent être facilement échangés avec des atomes voisins. Ainsi, ils sont souvent peu fiables pour juger de l’identité d’un atome.
Il existe 118 atomes que les scientifiques peuvent actuellement créer et mesurer pendant des périodes de temps suffisantes. Le plus petit est lhydrogène, qui est composé dun noyau dun proton et dun électron en orbite autour de lui. Le plus grand est Oganesson, qui est composé de 118 protons et 176 neutrons, et 118 électrons en orbite autour de lui. Cependant, cette particule est très instable, car ses protons sont trop repoussés les uns par les autres pour rester ensemble dans une particule. De plus, lorsque le nombre de neutrons commence à devenir élevé, ils ont aussi peu de force les liant au noyau et voudront aussi partir.
Pour aller encore plus loin, les protons et les neutrons sont eux-mêmes constitués de différents, des particules encore plus petites, appelées quarks. Les quarks sont létat de base réel de la matière et ne peuvent pas être subdivisés davantage, et ils sont considérés comme les éléments constitutifs de lunivers. Bien quil existe 6 types de quarks (le terme physique signifiant le type), seuls 2 dentre eux sont utilisés pour construire des protons et des neutrons: un quark Up avec une charge +2/3 et un quark Down avec une charge -1/3.
Les protons sont constitués de deux quarks Up et dun quark Down, totalisant une charge nette de +1. Les neutrons sont constitués dun quark Up et de deux quarks Down, totalisant une charge nette de 0.Ces quarks sont maintenus ensemble par ce quon appelle la «force nucléaire forte», qui est une force subatomique très complexe et mal comprise qui implique léchange dun autre type de particule subatomique appelé mésons. Les électrons sont en fait un état de base de la matière appelé leptons, et ne peuvent plus être subdivisés.