Par Mike Wallace | Mis à jour le 24 mars 2022
L’enseignement de la chimie élémentaire est plus efficace lorsque les élèves peuvent visualiser le monde atomique invisible. Un modèle à plus grande échelle contribue à combler cet écart. Le bore (numéro atomique 5) est constitué de cinq protons et, dans son isotope le plus courant, de six neutrons. Le guide suivant vous guide dans la création d'une représentation tangible de cet élément.
Peignez la moitié des sphères en polystyrène d’une couleur distincte pour représenter les protons ; les sphères restantes représenteront les neutrons. Laissez la peinture sécher complètement avant de continuer.
À l’aide d’une cheville en bois ou d’un cure-dent, attachez une sphère de protons à une sphère de neutrons. Cette simple liaison servira de fondation au noyau.
Continuez à ajouter des sphères en alternant protons et neutrons. Visez un arrangement vaguement sphérique qui se rapproche de la forme compacte d'un noyau réel.
Enroulez une feuille de plastique translucide sur l’amas de nucléons. Coupez la feuille pour qu'elle soit bien ajustée, puis collez-la en place. Cette feuille représente la première orbitale électronique, pouvant contenir deux électrons. Dans la théorie quantique, les électrons occupent des champs de probabilité plutôt que des orbites fixes; le plastique symbolise cette incertitude.
Fixez deux autres couches de plastique translucide, chacune correspondant à des orbitales électroniques successives. La configuration électronique du bore est 1s² 2s² 2p¹ :la deuxième orbitale contient deux électrons et la troisième en contient un. Une fois toutes les couches sécurisées, votre modèle en bore est terminé.
Utilisez ce modèle pour discuter de la stabilité nucléaire, des variations isotopiques et des principes de la structure électronique. Il s'agit d'un outil pratique et engageant pour les étudiants de tous niveaux.
