LES FORCES DE COHESIONS dans les ATOMES et les MOLECULES
Les atomes
Les atomes qui constituent sont constitués d'un noyau
autour duquel se répartissent des électrons.
Le noyau est un assemblage de particules élementaires : les
nucléons. Il y a deux sortes de nucléons : les protons et les neutrons.
Les protons et les neutrons ont a peu près la même masse. Le proton
a une charge électrique positive. Le neutron n'a pas de charge électrique (d'où son nom).
Les forces qui tiennent les nucléons assemblés en noyaux sont les forces
nucléaires. Ces forces sont extrèmement puissantes pour des nucléons qui sont très
proches les uns des autres (distance de l'ordre de
10-15 mètres) comme c'est le cas dans les atomes.
Par conséquent, les noyaux d'atomes stables sont très difficiles à rompre
, d'autres noyaux sont moins stables, et peuvent se rompre spontanément : c'est la radioactivité,
que l'on exploite notament dans les réacteurs nucléaires.
Les électrons sont des particules très légères
(1836 plus légères que les protons), qui ont une charge électrique négative.
La position moyenne des électrons se situe autour du noyau, mais assez loin de celui-ci
(distance de l'ordre de l'Angstrom =
10-10 mètres) pour qu'il apparaisse tout petit vu de l'électron. A ces distances,
les forces nucléaires sont négligeables. Il n'y a pas d'interaction nucléaire
entre un électron et le noyau de l'atome. Les électrons
sont maintenus autour du noyau par la force électrique, qui exerce une attraction entre les
électrons chargés négativement et les protons chargés positivement.
La force électrique qui maintient les électrons
autour des noyaux atomiques est beaucoup plus faible que la force nucléaire qui maintient la
cohésion des noyaux atomiques. Il est donc plus facile d'arracher les électrons
d'un atome que d'en casser le noyau.
Les ions
Dans la nature telle que nous la rencontrons à la surface de notre belle planète,
la plupart des atomes ont autant de protons dans leur noyau que
d'électrons autour de leur noyau. Les atomes n'ont alors pas de charge électrique globale.
Dans le cas où des électrons ont étés arrachés ou ajoutés
à un atome, alors, on parle d'ion. Un ion a une charge électrique :
il n'est pas neutre.
Les molécules
Les molécules sont des assemblages d'atomes, en général
assez petits. Par exemple, une molécule d'eau est un assemblage d'un atome d'oxygène
et de deux atomes d'hydrogène. Les atomes d'une molécule sont maintenus entre eux par
la force électrique, mais d'une façon différente
que dans le cas des électrons autour d'un noyau. On appelle ces forces électriques de
cohésion entre atomes d'une molécule les liaisons chimiques.
En fait, dans une molécule, certains électrons sont mis en commun
par plusieurs atomes.
Il existe de nombreuses manières de mettre des électrons en commun.
Il y a par conséquent de nombreuses sortes de liaisons chimiques. Certaines laisons chimiques
sont très fragiles, et les molécules peuvent être faciles à détruire.
D'autres sont fortes, elles peuvent même être plus force
que la liaison d'un électron avec l'atome.
Dans notre exp\'rience quotidienne de la matière on rencontre essentiellement
des molécules contenant autant d'électrons qu'il y a de protons dans les noyaux de leurs atomes.
Ces mol\;ecules sont électriquement neutres.
Dans le cas où les liaisons chimiques d'une molécule sont plus fortes que
la force de liaison d'un électron avec un atome, il est parfois possible
de retirer (ou d'ajouter) des électrons à une molécule.
Il existe donc des molécules auquelles ont peut retirer (ou ajouter) des électrons,
tout en s'arrangeant pour que les noyaux des atomes, et les électrons
qui demeurent, restent groupés. Ce qui en résulte est toujours une molécule, mais elle
n'est pas électriquement neutre, on parle d'un ion moléculaire
(ou d'une molécule ionisée).
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auteur : Fabrice Mottez.
version HTML: mai 1999. Dernière révision : mai 1999.