Par Chris Deziel | Mis à jour le 30 août 2022
Depuis que John Dalton a proposé pour la première fois l’existence des atomes au début du XIXe siècle, ils sont restés les éléments fondamentaux de la matière. La recherche moderne montre que les atomes sont eux-mêmes constitués de protons, de neutrons et d’électrons, eux-mêmes composés de particules encore plus petites. Pourtant, du point de vue constructif, les atomes s'assemblent en d'innombrables composés chimiques qui forment tout ce qui nous entoure.
En chimie, un ensemble de deux atomes ou plus maintenus ensemble par des liaisons chimiques est appelé une molécule . . Des exemples simples incluent l’oxygène diatomique (O₂), que vous inhalez à chaque respiration, et des exemples beaucoup plus vastes comme la protéine titine dans le muscle humain. La titine contient environ 539 030 atomes, ce qui en fait l'une des plus grosses molécules naturelles.
Un autre terme que vous rencontrerez est composé . . Un composé est une molécule qui contient au moins deux éléments différents disposés selon un rapport fixe. Tous les composés sont des molécules, mais toutes les molécules ne sont pas des composés. Des exemples classiques sont le chlorure de sodium (NaCl) – sel de table – et l'eau (H₂O).
Les atomes sont électriquement neutres car ils possèdent un nombre égal d’électrons chargés négativement et de protons chargés positivement. Les électrons occupent des couches discrètes autour du noyau. Lorsque la coque externe d'un atome est incomplète, il recherche la stabilité en donnant ou en partageant des électrons avec les atomes voisins.
Si un atome donne un électron, les deux atomes deviennent des ions chargés de charges opposées, et ils sont maintenus ensemble par attraction électrostatique :une liaison ionique . Si les atomes partagent des électrons, ils forment une liaison covalente . Les liaisons covalentes sont plus courantes en chimie organique et peuvent être simples, doubles ou triples selon le nombre de paires d'électrons partagées.
Les molécules peuvent être classées comme homonucléaires (constitué d'un seul élément, par exemple H₂, O₂, P₄) ou hétéronucléaire (contenant deux éléments ou plus, par exemple CO₂, HCl, CH₄). La plupart des molécules naturelles entrent dans la catégorie hétéronucléaire car ce sont des composés.
Alors que de nombreuses molécules sont électriquement neutres, les molécules ioniques portent souvent une charge nette et peuvent former des liaisons ioniques avec d'autres ions ou molécules polaires. Certaines molécules, comme l'eau, sont polaires — le partage inégal des électrons crée une charge partielle positive d’un côté et une charge partielle négative de l’autre. Cette polarité est à l'origine de nombreuses propriétés uniques de l'eau, telles que sa tension superficielle élevée et sa capacité à dissoudre un large éventail de substances.