Bienvenue dans le monde microscopique. Jusqu'à présent, nous sommes restés à l'échelle macroscopique — observant la couleur, l'état ou les réactions de combustion des substances (commela combustion du charbon dans l'oxygène). Mais aujourd'hui, nous allons dépasser l'intuition selon laquelle « la matière est un bloc continu » et établir la notion microscopique d'atomeset d'électrons.
1. Nature microscopique des phénomènes macroscopiques
Lorsqu'on ajoute un peu de fuchsine dans l'eau (Expérience 3-1), on observe une diffusion progressive du rouge. Cela prouve que la matière est constituée de particules infiniment petites et en mouvement constant. Comme on le voit sur la couverture de ce chapitre avec lemodèle 3D de nanotube de carbone, chaque sphère représente une particule microscopique.
2. L'œil de la technologie : le microscope à effet tunnel (STM)
Bien que l'œil nu ne puisse pas voir des particules individuelles, la technologie moderne utilise lemicroscope à effet tunnelpour nous permettre de « voir » des molécules de benzène (Fig. 3-2) et même l'arrangement d'atomes de silicium individuels (Fig. 3-3). Cela confirmeatomesl'existence objective des particules microscopiques.
Lien essentiel : des propriétés à la structure
Pourquoi certaines substances sont-elles utilisées pour ledessalement de l'eau de mer, alors que d'autres permettent la respiration ? Tout dépend de leur composition microscopique. Comme nous l'avons vu avec la décomposition du peroxyde d'hydrogène : $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2$, il s'agit essentiellement d'un réarrangement des molécules.