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Q : Comment les électrons se déplacent-ils autour du noyau d’un atome ?

La question provient d’un élève du cours de sciences de septième année de Mme Alexander à la Smithton Middle School.

A : « Un électron est à la fois une onde et une particule. Vous ne pouvez pas déterminer exactement où il se trouve à un moment donné, mais pensez à lui comme à un nuage autour de l’atome », a déclaré Jason Cooley, professeur de biochimie à l’Université du Missouri. Les électrons se trouvent dans différents niveaux – ou orbitales – entourant le noyau. Les électrons peuvent se trouver à n’importe quel endroit de leur orbite. Les orbitales peuvent avoir la forme d’une sphère, de lobes – qui ressemblent un peu à deux courges mises ensemble aux petites extrémités – ou la forme d’un beignet autour du noyau.

Les atomes sont constitués de trois composants majeurs : les électrons, les protons et les neutrons. Les protons et les neutrons constituent le noyau au centre de l’atome. « Au début, nous pensions que les électrons tournaient autour du noyau comme des planètes », a déclaré Cooley. « Nous n’y pensons plus de cette façon à cause des expériences qui ont eu lieu plus tard. » Nous savons maintenant que les électrons ne gravitent pas autour du noyau comme des planètes autour du soleil. Cependant, en raison de la simplicité de ce modèle, cette idée fausse est souvent enseignée dans de nombreux cours de sciences aujourd’hui.

Toute la matière est constituée d’atomes qui sont en grande partie constitués d’énergie. Si vous ajoutez de l’énergie, les électrons peuvent se déplacer vers un niveau orbital plus élevé, puis revenir en arrière lorsque l’énergie revient à la normale. Cela modifie la matière et la façon dont elle fonctionne avec la matière voisine. Cooley a conclu : « Ce que cela signifie, c’est que toute la matière et la chimie ont à voir avec l’échange d’énergie d’une manière ou d’une autre ».