L’atome et les ions

Introduction : étude de document

Des modèles successifs de l’atome

Les philosophes de la Grèce antique comme Démocrite (460-370 av. J.-C.) furent les premiers à supposer l’existence de particules invisibles et indivisibles, les atomes (« atome » vient du grec atomos qui signifie « qu’on ne peut diviser »). Cette idée ne reposait pas sur des faits expérimentaux ni sur des observations, mais sur une intuition. Lorsqu’en 1803 le chimiste britannique John Dalton (1766-1844) étudia les réactions chimiques, il fonda sa théorie sur l’existence de petites particules sphériques et insécables*, les atomes.
Il mit en évidence qu’au cours d’une réaction chimique, les atomes se combinent pour former de nouveaux composés. Chaque type d’atome, représenté par un symbole (C pour le carbone, H pour l’hydrogène, O pour l’oxygène ...), a des propriétés particulières et peut se combiner avec des atomes différents.
Reconsidérant les travaux de Dalton, le chimiste italien Amadeo Avogadro (1776-1856) établit, en 1811, la distinction entre atome et molécule : une molécule est constituée d’un ou de plusieurs atomes.
En 1869, le savant russe Mendeleïev (1834-1907), étudiant les propriétés chimiques communes de certains types d’atomes, fut le premier à proposer une classification. Ce ne fut qu’à la fin du XIXe siècle que la notion d’atome indivisible fut mise en doute.
Plusieurs expériences sur les décharges électriques dans les gaz amenèrent le physicien français Jean Perrin (1870-1942) à postuler l’existence de particules électriquement chargées, 2000 fois plus légères que l’atome d’hydrogène.
Quelques années plus tard, le physicien anglais Joseph Thomson (1856-1940) démontra que ces petits grains de matière, qu’il appela électrons, étaient identiques, quel que soit le corps qu’il étudiait.
La découverte de l’existence des électrons conduisit Thomson à proposer un nouveau modèle de l’atome : les électrons, chargés négativement, et des particules plus massives, de