Question sur les atomes

[invite3ff507e8]

Bonjour,

Je me demandais pourquoi l'on ne retrouve pas des atomes seuls dans l'atmosphère ? Par exemple on a du dioxygène, du diazote etc.. Les atomes ont-ils constamment besoin de se lier à d'autres ?

Merci.
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[Deedee81]

Salut,

Je me demandais pourquoi l'on ne retrouve pas des atomes seuls dans l'atmosphère ? Par exemple on a du dioxygène, du diazote etc.. Les atomes ont-ils constamment besoin de se lier à d'autres ?

Les atomes d'hydrogène, d'oxygène, d'azote ont une très forte réactivité chimique. Ils se lient très facilement avec d'autres atomes (y compris entre eux).

On ne trouve facilement des atomes isolés que pour certains éléments peu ou pas réactif (gaz rares) (ou dans des conditions extrêmes, comme dans l'espace où on trouve de l'hydrogène atomique dans les étoiles ou dans certains nuages de gaz).

[invitecaafce96]

Bonjour,

Les gaz mono atomiques existent dans l'atmosphère, par exemple : He, Ne, Ar, Kr, Xe , .... .

[invite8241b23e]

Salut !

La plupart du temps oui, pour arriver à une état d'équilibre.

Exception : les gaz nobles (ou gaz rares).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Wow, le croisement de la mort qui tue

[invite5e6af660]

tiens je croyais qu'il fallait que pour deux atomes se lie, que l'un soit plutôt electro-positif, et l'autre electronégatif... enfin qu'ils ait quelques chose à échanger pour s'équilibrer ?

corrolaire => pourquoi que deux(atomes), pourquoi pas directement un liquide (au point ou ils s'en sont ?)

les gaz nobles sont plus fair-play que l'azote, l'hydrogène et l'oxygène

il y a du monoxyde de carbonne, du dioxyde de carbonne, pourquoi celui-ci ne fait de dicarbonne ?

[Deedee81]

tiens je croyais qu'il fallait que pour deux atomes se lie, que l'un soit plutôt electro-positif, et l'autre electronégatif... enfin qu'ils ait quelques chose à échanger pour s'équilibrer ?

Ca joue mais pas seulement. Le simple fait de compléter la dernière couche électronique suffit à diminuer l'énergie de l'ensemble et donc à provoquer une liaison.
Par exemple, les deux H mettent leur électron en commun et qui complète la couche 1S.

corrolaire => pourquoi que deux(atomes), pourquoi pas directement un liquide (au point ou ils s'en sont ?)

Mais ça arrive. Mélange H et O atomique, et tu vas avoir formation de H2 et O2 et H2O, ce dernier étant de l'eau.

Note que H2 et O2 sont très réactifs. Si un atome d'électronégativité fort différente se présente, il peut avoir la "préférence". Ce n'est pas pour rien que H2 est un bon combustible et O2 un oxydant puissant.

les gaz nobles sont plus fair-play que l'azote, l'hydrogène et l'oxygène

Certains peuvent se lier. Le fluorure de xénon par exemple. Ceci dit, les composés avec des gaz rares sont.... rares

il y a du monoxyde de carbonne, du dioxyde de carbonne, pourquoi celui-ci ne fait de dicarbonne ?

Et le diamant (ou le graphite, ou le charbon) ? (enfin, c'est du "multicarbone" mais c'est bien toutes des liaisons C-C

Le carbone se lie très bien au carbone. Mais ça donne des solides.
EDIT (avec moins d'atome, tu as les fullerènes par exemple).

[invite3ff507e8]

Merci pour vos réponses. Mais je ne comprend pas très bien ce qui fais qu'un atome peut facilement se lié à un autre ( comme l'hydrogène ), ou qu'il ne peut pas bien se lié ( l'exemple des gaz rares qu'on m'a donné ).

[Deedee81]

Salut,

Merci pour vos réponses. Mais je ne comprend pas très bien ce qui fais qu'un atome peut facilement se lié à un autre ( comme l'hydrogène ), ou qu'il ne peut pas bien se lié ( l'exemple des gaz rares qu'on m'a donné ).

C'est essentiellement une question de structure électronique des atomes. Pour les gaz rares, la dernière couche est pleine. Un électron en plus aurait une énergie élevée (couche d'énergie beaucoup plus élevée). Or une liaison n'est stable que si l'énergie totale est plus faible.

[invite3ff507e8]

Ah oui d'accord. Mais sait on comment ces gaz sont arrivés à un tel état de stabilité ?

Bonne soirée.

[mach3]

Mais sait on comment ces gaz sont arrivés à un tel état de stabilité ?

la question ne se pose pas en ces termes qui supposent une évolution. Les atomes de la famille dites des gaz rares ou de gaz inertes (hélium, néon, argon, krypton, xenon et radon), possèdent un nombre particulier d'électrons (2-10-18-36-54-86) qui leur confère une structure électronique très stable. Rajouter des électrons ou en enlever, ou encore les partager avec d'autres atomes n'est pas rentable en énergie, du moins en général car il existe quelques rares cas de composés du xénon et du krypton.

Pourquoi ces nombres d'électrons confèrent une structure électronique très stable, là il faut entrer dans le détail... Restons-en au niveau lycée pour l'instant. Dans l'atome les électrons sont disposés suivant des couches qui ne peuvent accueillir qu'un certain nombre d'électron chacune. Par exemple, la première en accueille 2, la 2e 8 et la 3e 8 aussi (*). L'énergie est minimisée quand la dernière couche est pleine (sous-entendu que les autres qui sont en dessous sont déjà pleines), ce qui est le cas des gaz rares (Hélium, 2 électrons, premiere couche pleine, Néon, 10 électrons, 1ere et 2e couche pleine, Argon, 18 électrons, 1ere, 2e et 3e couche pleine, etc). Les autres atomes n'ont pas leur dernière couche pleine et cherche à atteindre cet état, soit en vidant complétement la couche incomplète, soit en la remplissant entièrement, soit en partageant avec d'autres atomes des électrons.

*: en réalité la 3e couche peut aller jusqu'à 18 électrons, mais ça deviendrait trop compliqué dans un premier temps d'expliquer pourquoi, on pourra y venir si besoin

m@ch3

[invite8241b23e]

Wow, le croisement de la mort qui tue

Ouais ho ça va, tu pourrais avoir la victoire modeste !

[invite3ff507e8]

Bonsoir,

Les atomes de la famille dites des gaz rares ou de gaz inertes (hélium, néon, argon, krypton, xenon et radon), possèdent un nombre particulier d'électrons (2-10-18-36-54-86) qui leur confère une structure électronique très stable.

86 électrons sur la dernière couche ? Pourtant quand je prend par exemple le xénon, on ne voit pas autant d’électrons sur le schéma :

[invite8241b23e]

86 électrons sur la dernière couche ? Pourtant quand je prend par exemple le xénon, on ne voit pas autant d’électrons sur le schéma :

Non, 86 électrons, en tout.

[invitecaafce96]

Re,
Il ne peut y avoir que 8 électrons sur les couches de valence complète . C'est le cas de tous les gaz rares cités ; c'est la colonne VIII de la table des éléments .

[invite3ff507e8]

Ah oui pardon, j'avais mal compris sa phrase

Mais ces atomes ne sont pas sortis du néant avec tout leurs électrons associés. Ils sont peut être stables maintenant, mais il a du se produire quelque chose avant ça qui fait que par exemple le radon a pu choper 86 électrons.

[invitecaafce96]

Re,
Mais pourquoi ne parler que des électrons ? Maintenant , il me semble que vous en êtes à l'origine des éléments ?
http://www.larecherche.fr/idees/back...-01-2005-86192

[invite3ff507e8]

Merci du lien ça répond a une partie de mes questions.

Pour revenir aux liaisons entre atomes, je me demandais qu'est ce qui fait que, par exemple, quand j'appuie sur une touche de mon clavier, les atomes de mon doigt ne fusionnent pas avec ceux de ma touche ?

[invitecaafce96]

Re,

http://forums.futura-sciences.com/ph...eellement.html

[invite3ff507e8]

Intéressant...Pourtant quand je me pique avec une épingle je saigne, sous entendu que les atomes de l'aiguille on "déchiré" les liaisons des atomes de ma peau. Je saisis mal comment cela pourrait se faire sans que les deux surfaces aient eut une interaction entre elles.

@+

[mach3]

Intéressant...Pourtant quand je me pique avec une épingle je saigne, sous entendu que les atomes de l'aiguille on "déchiré" les liaisons des atomes de ma peau. Je saisis mal comment cela pourrait se faire sans que les deux surfaces aient eut une interaction entre elles

Quand on appuie son doigt sur un objet, les atomes du doigt et de l'objet se repoussent car il ne peuvent s'interpénétrer, on a alors une pression qui s'exercent aux points de contact. Comme la surface de l'objet en question et le doigt n'ont généralement une forme complémentaire (comme les pièce d'un puzzle), cette pression ne s'applique qu'aux points de "contact" (mot à prendre avec toutes les précautions requises : les points où les atomes du doigt et de l'objet sont suffisamment proche pour qu'il y ait une répulsion significative), aux autres endroits, il n'y a pas cette pression. Quand la pression n'est pas répartie de façon homogène (comme c'est le cas ici), il y a ce qu'on appelle une contrainte de cisaillement. Cette contrainte menant à la déformation de l'objet et/ou du doigt, jusqu'à sa disparition, quand la surface de l'objet que l'on touche et la surface du doigt ont la même forme et s'emboitent comme les pièces d'un puzzle. Cette déformation se répartie entre le doigt et l'objet selon leurs propriétés mécaniques (élasticité, dureté, etc). Selon son intensité, elle pourra être réversible (déformation élastique) et le doigt et l'objet reprendront leur forme (s'ils se sont déformés) d'origine une fois éloignés l'un de l'autre, ou irréversible (déformation plastique, voire rupture) et il y aura alors des "dégats" pour le doigt et/ou pour l'objet.

Si la surface sur laquelle vous appuyez votre doigt est pointue, toute la pression sera appliquée en un unique point de votre doigt, ce qui cause une contrainte très forte, il y a aura, dans un premier temps, si vous n'appuyez que très peu, une déformation élastique, mais très vite la limite de résistance mécanique de votre peau sera dépassée et elle se rompra...

A l'inverse vous pouvez considérer que vous appuyer votre doigt sur de la matière molle type pâte à modelé, là c'est l'inverse qui va se passer, vous ferez un trou dans la pâte avec votre doigt...

Les propriétés mécaniques (élasticité, dureté, etc) dépendent des liaisons présentes dans le matériau et de leur organisation.


m@ch3

[invitecaafce96]

Re,
Dans la réponse de mach3, je remplacerai "atomes " par " électrons des atomes " pour plus de précision .

[invite3ff507e8]

Merci de vos réponses.

Quand on appuie son doigt sur un objet, les atomes du doigt et de l'objet se repoussent car il ne peuvent s'interpénétrer

Fondamentalement, pourquoi donc se repoussent t'il ? Il n'y a plus de liaisons nouvelles possibles ?

[Deedee81]

Salut,

Fondamentalement, pourquoi donc se repoussent t'il ? Il n'y a plus de liaisons nouvelles possibles ?

Oui, et les électrons étant tous de charges négatives, ils se repoussent (les charges électriques de même signe se repoussent)

[invite3ff507e8]

Oui, et les électrons étant tous de charges négatives, ils se repoussent (les charges électriques de même signe se repoussent)

Ah, pourtant lors des liaisons entre atomes les électrons ne se repoussent pas ( partage d’électrons ).

@+

[Deedee81]

Ah, pourtant lors des liaisons entre atomes les électrons ne se repoussent pas ( partage d’électrons ).

Ils sont attirés par le noyau, qui lui a une charge positive. Lorsqu'il y a une place libre sur une orbite, le fait de partager un électron peut diminuer fortement l'énergie de l'ensemble, plus que l'augmentation du au rapprochement des électrons.

[invite3ff507e8]

Re,

Lorsqu'il y a une place libre sur une orbite, le fait de partager un électron peut diminuer fortement l'énergie de l'ensemble

Sauriez vous me dire pourquoi ?

[Deedee81]

Salut,

Sauriez vous me dire pourquoi ?

Prenons un cas simple. Le sel de cuisine.

Le sodium a un électron isolé sur sa dernière couche, et cet électron a une énergie élevée. Le Chlore a par contre une place de libre sur la dernière couche, d'énergie nettement plus faible.

Si l'électron quitte le sodium pour se lier au chlore, on a alors une basse importante de l'énergie. Cette énergie est dégagée lors de la formation de la liaison (sous forme de chaleur, de rayonnement, etc.)
Ici la différence est même si importante que l'électron quitte carrément un atome pour aller dans l'autre. Le sodium acquiert une charge positive (Na+) et le chlore une négative (Cl-). Il y a ionisation.
Et les charges opposées s'attirant on a formation d'une molécule NaCl.

Notons que les forces électriques sont nettement plus faibles dans l'eau (cette une molécule polaire, les charges électriques étant réparties inégalement dans la molécule d'eau, elle s'oriente facilement sous un champ électrique et fait alors écran au champ électrique. On parle de polarisabilité de la substance et cela se traduit par une permitivité électrique élevée). C'est pour cela que le sel se dissout dans l'eau. Les ions Na+ et Cl- ne s'attirent plus beaucoup et se séparent sous la simple agitation thermique.

Les autres cas peuvent être plus ou moins compliqués, avec mise en commun d'électrons. Mais c'est toujours le même principe. Les électrons une une énergie différente sur différentes couches électroniques. Les places libres sont limitées. Et cela autorise toutes sortes de combinaison d'énergie variable.

[invite3ff507e8]

Merci de vos réponses.

Sinon, j'ai lu que l'atome est composé de 99% de vide, donc pourquoi les objets composés d'atomes nous paraissent "plein" ?

Merci.

[invite8241b23e]

Parce que la matière est composée de beaucoup, beaucoup de vide, qui est un peu partout.