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Atomistique cours 04 ATOMISTIQUE Hubert Klein CiNaM UPR CNRS klein cinam univ- mrs fr CQu'est ce que l'atome Atome constituant de base de la matière constitué d'un noyau essentiel de la masse chargé d'électrons chargés -e Le noyau contient A nucléons Z pr

ATOMISTIQUE Hubert Klein CiNaM UPR CNRS klein cinam univ- mrs fr CQu'est ce que l'atome Atome constituant de base de la matière constitué d'un noyau essentiel de la masse chargé d'électrons chargés -e Le noyau contient A nucléons Z protons charge e A-Z neutrons charge charge d'un électron masse d'un électron masse d'un proton masse d'un neutron -e - - C me - kg mp - kg mn - kg CQu'est ce que l'atome l'atome est électriquement neutre Un atome contenant Z protons contiendra donc Z électrons Représentation d'un atome A Z X X nom de l'élément ex H hydrogène A nombre de masses du noyau Z numéro atomique nombre protons électrons isotopes Z identique A di ?érent même propriétés chimiques élément constituants de base de la matière en tout composé substance de composition constante que l'on peut décomposer en éléments CQuel est le but de l'atomistique Description de la répartition des électrons pour tous les éléments Etude des conséquences de cette répartition sur les propriétés physico-chimiques des éléments Nous commencerons par l'élément le plus simple l'hydrogène puis nous nous intéresserons aux autres atomes puis à la construction de molécules à partir de ces éléments CLes atomes émettent de la lumière Lampe spectre d'émission continu Un élément pur spectre de raies CRayonnement électromagnétique forme de propagation d'énergie dans l'espace comportement ondulatoire Dans le vide vitesse de propagation c m s- longueur d'onde ? distance séparant crêtes ou creux consécutifs unité m fréquence de l'onde nombre de longueurs d'ondes par seconde en un point de l'espace unité Hz s- ?? c ?? Cla lumière lumière monochromatique une seule longueur d'onde lumière polychromatique superposition de plusieurs longueurs d'ondes la lumière est un rayonnement électromagnétique mais des expériences montrent également que la lumière est de nature corpusculaire Einstein La lumière est composée de photons particules de masse nulle et peut être décrite comme une onde ou un faisceau de particules La longueur d'onde ? est reliée à la quantité de mouvement p de la particule par l'équation de De Broglie Onde ?? h p Particule h - J s constante de Planck Cla lumière Pour la lumière considérée comme un faisceau de photons l'énergie des photons est proportionnelle à la fréquence de la lumière considérée comme une onde E h h est le quantum d'énergie eV eV CLes atomes émettent de la lumière Chaque élément a un spectre caractéristique CA quoi cela peut-il servir Spectre d'absorbtion du soleil Spectre d'émission de l'hydrogène Permet une analyse chimique des éléments CL'atome d'hydrogène C'est l'élément le plus simple H proton et électron Spectre d'émission de l'atome d'hydrogène Le modèle de Bohr de l'atome d'hydrogène ?? quanti ?cation de l'énergie des électrons Le modèle quantique de l'atome d'hydrogène ?? des certitudes aux probabilités Cspectre d'émission de l'hydrogène hydrogéne gazeux dans un tube à décharge émission de lumière la matière acquiert de l'énergie les électrons sont dans un état excités instable ils retournent à l'état fondamental basse énergie en émettant des photons nm nm nm nm spectre contenant