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Atome et molécule : quelle différence ?

Publié le 19/09/2022 (m.à.j* le 27/04/2024)
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Cet vous article vous présente la différence entre atomes et molécules.

Un atome : définition

Les atomes sont de petits éléments, invisibles à l’œil nu, qui composent la matière, que ce soit notre corps, l’eau, la roche, le Soleil, etc. Leur taille est si petite qu’on utilise des nanomètres, milliardièmes de mètre, pour exprimer leur taille. Les atomes sont composés eux-mêmes de trois éléments subatomiques :

  • un noyau très dense, formé de nucléons, qui sont eux-mêmes :
    • les protons, chargés positivement ;
    • les neutrons, qui ne sont pas chargés (neutres) ;
  • un champ d’électrons, les éléments les plus légers de l’atome, chargés négativement, qui gravitent autour du noyau.
  • La charge des électrons compense celle des neutrons, ce qui fait que l’atome est électriquement neutre. L’attraction entre ces deux éléments détermine aussi la structure de l’atome.

Le nombre de protons présents dans le noyau d’un atome (ou le nombre d’électrons, qui sont toujours présents en même quantité que les protons) détermine le numéro atomique. Par exemple, le plomb a pour numéro atomique 82, car il a 82 protons. Le numéro atomique est indiqué dans le tableau périodique des éléments. Il se note Z.

On nomme « isotopes » les atomes qui ont le même nombre d’électrons (ou protons), mais un nombre différents de neutrons. On en connaît environ 1525, naturels ou artificiels.

Les atomes sont représentés par un symbole, ou par un modèle atomique, une représentation schématique dont il y a plusieurs versions. Le symbole du chrome est par exemple « Cr », celui du fer est « Fe », celui du soufre est « S », etc.

La masse d’un atome est déterminé par la somme des masses des neutrons et protons.

Molécule : définition

Les molécules sont en général définies comme un groupe d’atomes liés par des liens chimiques. Elles forment de nouveaux éléments. Les atomes peuvent être liés par des liaisons covalentes (ils partagent des électrons), Ainsi, l’eau est composé de trois atomes, deux atomes d’hydrogène, et un atome d’oxygène. La molécule est représentée par une formule chimique. Cette dernière est composée des symboles des différents atomes. Quand plusieurs atomes d’un même élément figurent dans la molécule, on indique leur nombre en indice, en bas à droite. Ainsi, la formule chimique de l’eau est H₂O. La saccharose, le sucre de table, a pour formule C12H22O11, c’est-à-dire douze atomes de carbone, vingt-deux d’hydrogène et onze d’oxygène.

Lorsque une molécule est formée de plusieurs atomes d’un même élément chimique, on parle d’une molécule homonucléaire. Par exemple, l’ozone est composé de trois molécules d’oxygène : O3. La notion d’« isomère » désigne des familles de molécules qui ont la même formule moléculaire, mais une structure différente.

Il existe des éléments plus petits que les protons et les neutrons. On peut citer les quarks, particules élémentaires qui forment les protons et les neutrons.