Qu'est-ce qu'un atome ?

Un atome est défini comme la plus petite particule d'une substance qui peut exister par elle-même ou être combinée avec d'autres atomes pour former une molécule.

En 1808, le célèbre chimiste, physicien et météorologue anglais John Dalton a publié sa théorie de l'atome. À cette époque, de nombreux phénomènes chimiques non expliqués ont été rapidement dévoilés par la théorie de Dalton. Par conséquent, la théorie est devenue un fondement théorique de la chimie. Les postulats de la théorie atomique de Dalton étaient les suivants.

• Toute matière est composée de petites particules indivisibles et indestructibles appelées atomes.

• Tous les atomes du même élément ont des propriétés identiques mais diffèrent des atomes d'autres éléments.

• Les atomes d'éléments différents se combinent pour former un composé.

• Une réaction chimique n'est rien d'autre qu'un réarrangement de ces atomes.

• Les atomes ne peuvent être créés ni détruits par aucun moyen.

La théorie de Dalton avait certaines limites, comme nous le savons aujourd'hui, les atomes peuvent être détruits. De plus, certains atomes du même élément varient en masse (isotopes). La théorie ne parvient également pas à expliquer l'existence des allotropes.

Mais dans l'ère moderne, le concept d'atome est basé sur la combinaison des mérites du modèle atomique de Rutherford et du modèle atomique de Bohr. Toutes les substances sont composées d'atomes. Tous les atomes se composent de,

1. Noyau

2. Électrons

Noyau de l'Atome

Le noyau est situé au centre de l'atome. Le diamètre du noyau est environ 1/10000 du diamètre de l'atome entier. Presque toute la masse de l'atome est concentrée dans son noyau. Le noyau lui-même se compose de deux types de particules,

1. Proton

2. Neutron

Proton

Les protons sont des particules chargées positivement. La charge sur chaque proton est de 1,6 × 10-19 Coulomb. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome représente le numéro atomique de l'atome.

Neutron

Les neutrons n'ont aucune charge électrique. Cela signifie que les neutrons sont des particules électriquement neutres. La masse de chaque neutron est égale à la masse du proton.
Le noyau est chargé positivement en raison de la présence de protons chargés positivement. Dans tout matériau, le poids de l'atome et les propriétés radioactives sont associés au noyau.

Électrons

Un électron est une particule chargée négativement présente dans les atomes. La charge sur chaque électron est de – 1,6 × 10– 19 Coulomb. Ces électrons entourent le noyau. Certaines informations sur les électrons dans un atome sont énumérées et expliquées ci-dessous,

• Si un atome a le même nombre de protons et d'électrons, l'atome est électriquement neutre car la charge négative des électrons neutralise la charge positive des protons.

• Les électrons tournent autour du noyau en couches (aussi appelées orbites).

• Une force d'attraction est exercée sur les électrons chargés négativement par le noyau chargé positivement. Cette force d'attraction agit comme la force centripète nécessaire pour la révolution des électrons autour du noyau.

• Les électrons qui sont proches du noyau sont étroitement liés au noyau et il est plus difficile de les extraire (retirer) de l'atome que ceux qui sont éloignés du noyau.

• La structure des atomes d'aluminium est montrée dans la figure ci-dessous-

• Une quantité définie d'énergie est requise pour retirer l'électron de son orbite. L'énergie requise pour retirer l'électron de la première orbite est beaucoup plus importante par rapport à l'énergie requise pour retirer l'électron de l'orbite externe. Cela est dû à la force d'attraction exercée par le noyau sur les électrons de la première orbite, qui est beaucoup plus importante par rapport à la force d'attraction exercée sur les électrons de l'orbite externe. De même, l'énergie requise pour retirer l'électron de la deuxième orbite sera moins importante par rapport à la première orbite et plus grande que la troisième orbite. Ainsi, on peut dire que les électrons dans les orbites sont associés à une quantité définie d'énergie. Ainsi, les orbites ou couches sont également désignées comme niveaux d'énergie.

• Les niveaux d'énergie sont désignés par les lettres K, L, M, N, etc. Où, K est l'orbite la plus proche du noyau et ayant le niveau d'énergie le plus bas. Inversement, l'orbite la plus externe a le niveau d'énergie le plus élevé.

• Le nombre maximum d'électrons dans n'importe quel niveau d'énergie est donné par, ‘2n2’, où, n est un entier et représente le "nombre quantique principal". Pour différents niveaux d'énergie, la valeur de 'n' et le nombre maximum d'électrons sont donnés dans le tableau ci-dessous

• La formule ci-dessus (2n2) utilisée pour déterminer le nombre maximum d'électrons dans n'importe quelle couche, a certaines limitations. Le nombre d'électrons dans la couche la plus externe (niveau d'énergie le plus élevé) ne peut pas dépasser 8. Par exemple, considérons l'atome de calcium, il a 20 électrons orbitant autour de son noyau. Selon la règle de la formule ci-dessus, 2n2, la distribution des électrons sera de 2 électrons dans le niveau K, 8 électrons dans le niveau L et il y aura un solde de 10 électrons. Mais les électrons dans le niveau d'énergie le plus externe ne peuvent pas dépasser 8. Ainsi, il y aura 8 électrons dans le niveau M et un solde de 2 électrons ira au niveau d'énergie suivant, c'est-à-dire 2 électrons iront au niveau N. La configuration électronique de l'atome de calcium est montrée dans la figure ci-dessous-

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