À LA DÉCOUVERTE DE LA MATIÈRE

La matière

La matière est tout ce qui forme le monde, tout ce qui nous entoure. Sur la Terre, on peut dire que la matière est constituée par tout ce qui est pesant.

Il y a vingt-cinq siècles, le philosophe Leucippe puis son disciple Démocrite affirmèrent qu’elle était simplement constituée par une concentration de grains qu’ils appelèrent atomes.

Les atomes

▶ Description

Les atomes sont des particules très petites, de l’ordre de quelques dixièmes de nanomètre (1 nm = 10–9 m ; 1 nm est un milliardième de mètre). Ils sont composés d’un noyau, concentrant la presque totalité de leur matière, et d’électrons (charges électriques élémentaires négatives) qui gravitent autour de ce noyau.

Chaque atome est neutre du point de vue électrique car le noyau porte autant de charges positives (les protons) qu’il existe d’électrons.

Dans la nature, il n’existe qu’une centaine de types d’atomes différents, classés selon le nombre d’électrons qu’ils possèdent. Ainsi, l’atome le plus simple, celui d’hydrogène, n’a qu’un seul électron, et l’un des plus lourds, l’atome d’uranium, en possède 92.

▶ Représentation

Chaque atome est représenté par un symbole : une lettre majuscule qui peut être suivie d’une deuxième lettre en écriture minuscule.

▶ Quelques exemples

Nom

Symbole

Nom

Symbole

Aluminium

Al

Hydrogène

H

Argent

Ag

Magnésium

Mg

Azote

N

Oxygène

O

Calcium

Ca

Sodium

Na

Carbone

C

Soufre

S

Cuivre

Cu

Uranium

U

Fer

Fe

Zinc

Zn

▶ Les molécules

Les molécules sont des groupements d’atomes.

Leurs formules renseignent sur la nature et le nombre de leurs constituants.

▶ Les ions

Certains atomes peuvent, sous l’influence d’atomes voisins, perdre ou gagner des électrons. Ils deviennent alors, du point de vue électrique, des particules chargées : on les appelle des ions.

Les atomes qui perdent des électrons deviennent des ions positifs (les cations), qui sont donc chargés positivement.

Les atomes qui gagnent des électrons deviennent des ions négatifs (les anions), qui sont chargés négativement.

Cations

Formules

Anions

Formules

Calcium

Ca2+

Hydrogéno-carbonate

HCO3

Magnésium

Mg2+

Chlorure

Cl

Potassium

K+

Sulfate

SO2−4

Sodium

Na+

Nitrate

NO3