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Quelle figure représente le plus fidèlement le modèle de Bohr de l’atome ?
Le scientifique Niels Bohr a suggéré dans son modèle de couches électroniques de l’atome entourant le noyau (qui contient des protons et des neutrons) que les électrons chargés négativement sont bloqués sur des orbitales. Son modèle a montré que ces orbitales dans lesquelles les électrons entourent le noyau étaient des niveaux d’énergie discrets, et que la quantité d’énergie des électrons sur les niveaux d’énergie dépendait du rayon. Ainsi, par exemple, l’énergie de ces deux électrons sur cette première couche d’énergie serait d’une énergie inférieure à celle de cet électron le plus éloigné du noyau, en raison de la différence de rayons des couches d’énergie.
Ce modèle était extrêmement important car il expliquait les spectres d’émission de raies. Un spectre d’émission de raies est un ensemble de longueurs d’onde émises par un élément lorsque ses électrons passent d’un état d’énergie supérieur à un état d’énergie inférieur. Par exemple, si l’électron d’un atome d’hydrogène était excité et passait sur la troisième couche d’énergie, lorsque cet électron excité tombe de la troisième couche à la deuxième couche d’énergie, une lumière de longueur d’onde très spécifique serait émise, produisant une couleur rouge. Le modèle de Bohr a expliqué que, du fait que des transitions électroniques spécifiques ont entraîné l’émission ou l’absorption de longueurs d’ondes spécifiques, les niveaux d’énergie dans l’atome sont associés à des quantités discrètes d’énergie. Bien que davantage de travaux effectués depuis révèlent que ce modèle est incomplet, il s’agissait d’un développement incroyablement significatif dans le domaine de la théorie atomique.
Voyons maintenant les réponses proposées. La réponse (A) semble très proche de ce que nous avons identifié comme le modèle de la couche électronique de Bohr. Il semble que nous ayons déjà trouvé la bonne réponse. Mais pour être sûrs, éliminons les réponses (B), (C), (D) et (E).
La réponse (B) ressemble au modèle du « pudding aux prunes » de Thompson, qui suggère que les particules chargées négativement baignent dans un océan de charge positive. On peut éliminer la réponse (B). La réponse (C) ressemble au modèle de Thompson, avec une inversion des charges positives et négatives. La réponse (C) ne correspond à aucun modèle atomique et peut être éliminée. La réponse (D) représente un centre dense et positif avec des électrons en orbite, comme des planètes de notre système solaire en orbite autour du Soleil. Ce modèle ressemble au modèle atomique de Rutherford, également appelé le modèle planétaire de l’atome. On peut éliminer la réponse (D). Enfin, la réponse (E) montre un cube avec des électrons constituant les coins de ce cube. Ce modèle semble représenter la théorie de l’atome cubique de Lewis. On peut donc également éliminer la réponse (E).
Par conséquent, la figure qui représente le plus fidèlement le modèle de la couche électronique de l’atome de Bohr est bien la réponse (A).
