cohesion de la matière à l'échelle atomique

[mav62]

Bonjour,
Parmi les 4 interactions fondamentales, l'interaction E.M. est prédominante de l'atome aux étoiles. J'ai lu qu'elle était responsable de la cohésion de la matière à l'échelle atomique. Je comprend pour un solide ionique ou moléculaire car ils sont polarisés. Par contre je ne comprend pas pour de la matière constituée que d'atomes exemple du cuivre. Les atomes sont neutres donc je ne vois pas comment il pourrait exister une force électrostatique. Ensuite on dit qu'elle est faible pour les planètes car la matière est globalement neutre. Merci d'avance pour votre aide.
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[coussin]

Avant de s'intéresser à un bout de cuivre, on peut raisonner sur la molécule de dihydrogène formée de deux atomes d'hydrogène.
Comment cette molécule peut-elle exister puisque chacun des atomes est neutre. C'est votre question.

[mav62]

Effectivement, c'est ma question. un Atome d'hydrogène étant neutre (1 proton et 1 électron) comme une molécule de dihydrogène.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Les liaisons ioniques sont pour ainsi dire l'exception. Il semble qu'un des rares exemples soit le sel.
(Et personnellement je ne suis pas convaincu qu'elle soit totalement ionique).
De plus, elle est "faible" comparée aux liaisons covalentes. Les solides ioniques fondent à basse température (quelques centaines de degrés).

La raison de fond de la liaison covalente, est que les puits de potentiel de deux atomes voisins s'ajoutent et donnent un puits plus large qui crée des états de plus grande longueur d'onde pour les électrons, ce qui correspond à des électrons de plus faible énergie. On récupère de l'énergie quand on réunit deux atomes et il faut en fournir pour les séparer.

De toute façon, les explications données pour la liaison ionique sont tirées par les cheveux. Pourquoi voulez vous qu'un atome se "plaise" (énergiquement parlant) avec un électron en plus ou en moins ? Il est dans un état énergétique plus haut que l'état de basse. Et comment expliquer que les électrons ne reviennent pas à leur atome d'origine ?
La seule raison pour l'engouement dans l'enseignement pour les liaisons ioniques est qu'on n'a pas besoin de quitter l'atome de Bohr (qui de toute façon est mort il y a presque un siècle). Et pas besoin de parler du modèle ondulatoire de l'électron qui est pourtant celui en vigueur depuis l'abandon du modèle de Bohr.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mav62]

Désolé mais les puits de potentiel cela sort de mes compétences. Peut-on expliquer la cohésion d'une molécule de dihydrogène comme le proposait "coussin" à l'aide de l’interaction électromagnétique ?

[coussin]

Pour compléter, bien sûr qu'un atome est neutre globalement. Il n'en demeure pas moins formé de charges électriques dont les électrons très mobiles de part leur très faible masse. Quand deux atomes s'approchent, leurs nuages électroniques respectifs interagissent, se déforment. Dans certains cas, ils se déforment tellement qu'ils forment un nuage "plus gros" qui englobe les deux noyaux et les maintient : c'est la molécule. C'est la configuration énergétiquement favorable.

[mav62]

Cela ressemble donc en prenant une expérience facilement réalisable à l'approche d'une règle en plastique chargée (après frottement sur un tissu) d'un pendule en aluminium non chargé. Les charges au niveau du pendule se déplacent et forment 2 hémisphères avec des charges opposées. L’hémisphère du signe opposé de la charge de la règle est alors attirée par celle-ci.

[invite6dffde4c]

Re.
Si vous voulez un analogue mécanique (dont il ne faut pas en abuser) pour pouvez imaginer chaque atome comme une minuscule bille entourée d'une couche d'eau.
Quand vous mettez les deux billes en contact, le nuage électronique (la couche d'eau) change de forme et, dans le cas de l'eau, sa surface diminue et l'énergie diminue (tension superficielle). Les deux billes collées sont dans un état d'énergie plus faible et restent collées.
Dans le cas des électrons, ce sont les orbitales qui changent de forme et prennent un niveau d'énergie plus bas.
En tout cas, vous ne pouvez pas comprendre la liaison covalente comme la simple attraction entre charges électriques. Simplement parce que ce n'est pas le cas.
A+

[invite6dffde4c]

Cela ressemble donc en prenant une expérience facilement réalisable à l'approche d'une règle en plastique chargée (après frottement sur un tissu) d'un pendule en aluminium non chargé. Les charges au niveau du pendule se déplacent et forment 2 hémisphères avec des charges opposées. L’hémisphère du signe opposé de la charge de la règle est alors attirée par celle-ci.

Re.
Votre analogue n'est pas bon. Il ne marche pas avec deux boules non chargées. Elles ne s'attirent pas.
A+

[coussin]

Un atome neutre plongé dans un champ électrique se polarise signe que, bien que neutre, il est constitué de charges électriques.

[coussin]

Re.
Votre analogue n'est pas bon. Il ne marche pas avec deux boules non chargées. Elles ne s'attirent pas.
A+

Je vais chipoter : deux boules non chargées s'attirent via une interaction de type Casimir/van der Waals. La raison pour laquelle je le mentionne c'est parce que cette interaction subsiste dans le cas de deux atomes (lorsque les nuages électroniques ne se recouvrent pas encore) et est d'ailleurs la seule interaction qui subsiste pour deux atomes "qui ne s'aiment pas du tout" (la molécule He2).
L'autre raison pour laquelle je mentionne cette interaction est qu'elle tire également son origine de phénomènes de polarisation (c'est le point que je veux faire passer : bien que neutre, un atome est constitué de charges électriques susceptibles de "bouger").