Dans la Grèce antique, il y a presque 2 500 ans, le philophose grec Leucippe et son disciple Démocrite ont suggéré que toute matière était composée de particules infimes et invisibles à l'oeil nu. En admettant que l'on puisse briser un objet en fragments plus en plus petits, raisonnaient-ils, il y a forcément un moment où l'on atteint le plus petit morceau de matière qu'il soit possible de casser. L'atome était le plus petit morceau de matière que l'on pouvait isoler.
   Les atomes ne diffèrent que par leur forme. C'est cette forme qui explique les sensations de goût (des particules pointues donnent une sensation piquante, des particules sphériques une sensation sucrée), les odeurs et les propriétés (les particules pointues des acides expliquent pourquoi ceux ci peuvent attaquer les métaux).

Les connaissances progressent doucement sans le secours de l'atome  ; c'est le règne des alchimistes et des apothicaires.

L'alchimie occidentale peut être divisée en deux branches principales, chacune ayant contribué à l'élaboration de la chimie moderne.
* La première branche de l'alchimie, aristotélicienne*, a développé les applications de la théorie antique des quatre éléments à la transmutation des métaux.

Théorie des quatre éléments

La théorie proposée par Aristote classe la matière en 4 éléments :
- le feu     (chaud et sec)
- l'air      (chaud et humide)
- l'eau     (froid et humide)
- la terre  (froid et sec)
Les transformations subies par la matière sont dues au passage d'un élément à un autre élément. Par exemple : la pluie est le passage de l'air à l'eau. Un morceau de bois qui brûle correspond au passage de la terre au feu. La fumée du feu à l'air, etc.

Transmutation des métaux
Les alchimistes souhaitaient, pour purifier leur âme, transformer les métaux en or en utilisant la pierre philosophale.

* La deuxième branche conçoit le mode comme un vaste système animé : elle a cherché les relations entre la vie des métaux et l'âme universelle.
Principalement philosophique et mystique, elle avait pour but l'élaboration de la pierre philosophale.

L'alchimie permit de développer :
- les techniques de métallurgie : fusion, alliage,
- les techniques de purification : distillation, filtration, cristallisation, bain-marie,
- la fabrication des premiers médicaments.

(* Aristote : philosphe grec IV° siècle avant J.-C.)

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Joseph Dalton (rien à voir avec Lucky Luke) démontre en 1808 que deux gaz quelconques se combinent toujours dans des proportions de poids simples.
Ainsi 1 g d'hydrogène réagit avec 8 g d'oxygène pour former 9 g d'eau.
Selon Dalton, ces résultats s'expliquent si l'on suppose que la matière est constituée des petites particules invisibles imaginées par les Grecs. A chaque élément chimique (comme l'oxygène, l'hydrogène, le carbone, l'azote, le fer...) correspond un type d'atomes avec un poids bien défini. Les gaz réagissent selon des rapports de poids simples (exemple : 12 g de carbone réagiront avec 32 g de dioxygène) parce que les atomes dont ils sont constitués se mélangent selon des proportions simples et entières comme des billes.
Un an plus tard, un chimiste français, Louis Joseph Gay-Lussac, découvre que les gaz se combinent selon des volumes simples (2 L de dihydrogène gazeux réagiront toujours complètement avec 1 L de dioxygène gazeux (à condition que la température et la pression soient les mêmes pour les deux gaz)).
Beaucoup de scientifiques apporteront leur pierre à cet édifice et contribueront à la création de la chimie moderne.
Nous pouvons citer ; Cavendish (1731-1810), Scheele (1742-1786), Priestley (1733-1804), Black (1728-179), Lavoisier (1743-1794)...

Le problème. En admettant que la matière soit composée de ces mininuscules atomes, comment parviennent-ils à se lier pour former de nouveaux corps ?
 
 

La solution. Michael Faraday fait passer un courant électrique dans une cuve remplie d'eau et constate que de l'hydrogène se dégage au-dessus de l'électrode négative tandis que de l'oxygène se dégage au-dessus de l'électrode positive.
Le courant électrique scinde (scinder = couper) apparemment l'eau en ses deux éléments chimiques de base.
 
 
 

Conclusion. La force qui lie les atomes est de nature .

Julius Plucker, physicien allemand, observe un phénomène curieux en 1858 : au passage d'un courant électrique, une étrange lueur verte brille sur les parois d'un tube de verre soumis au vide !
Jean Perrin, en 1895, met en évidence des charges négatives dans ce rayonnement.

S'agit-il d'une onde ou de particules en mouvement ?

En1897, Joseph Thomson montre que ce pinceau de lumière est dévié lorsqu'il passe entre deux plaques métalliques chargées : il ne s'agit pas d'une onde mais de particules chargées négativement. Il les appelle électrons.
 
 

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En1896, un physicien français, Henri Becquerel, se rend compte que des sels d'uranium peuvent impressionner une plaque photographique en absence de lumière.
   Deux ans plus tard, Pierre et Marie Curie découvrent que deux autres éléments chimiques produisent un rayonnement encore plus intense que l'uranium ; il s'agit du radium et du polonium.
En1903, deux scientifiques anglais, Ernest Rutherford et Frédérick Soddy, comprennent que la radioactivité provient de la transformation d'un atome en un autre atome.

Les atomes peuvent donc se casser.

L'uranium émettait non seulement des électrons mais aussi des particules plus grosses que l'on appelera plus tard des protons.
De 1906 à 1908, deux élèves de Rutherford bombardent avec des protons de fines feuilles d'or.
La plupart des protons traversent les feuilles d'or sans être déviés tandis qu'une petite partie est repoussée.

La matière est constituée de beaucoup de vide.

Les résultats de ces expériences conduiront un physicien danois, Niels Bohr , à proposer, en 1913, un modèle atomique comparable au système solaire. Au centre, à la place du Soleil, un noyau autour duquel gravitent (tournent) des électrons .

 

Une affaire une peu nébuleuse : Werner Heisenberg démontre qu'il est impossible de connaître en même temps la vitesse et la position de l'électron. Conséquence : on ne considère plus l'électron comme une petite boule mais comme quelque chose qui serait à l'origine d'un nuage appelé nuage électronique.

En 1932, la composition de l'atome sera définitivement établie. Le noyau apparaît comme un assemblage de "grains de matière" positifs et neutres, appelés respectivement "protons" et "neutrons", le tout baignant dans un nuage électronique.
 
 

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Nous espérons que vous avez  . Maintenant, un petit questionnaire noté.