Matiere

La matière

Il suffit de se taper la tête contre un mur pour prendre conscience de l’existence de la matière. Cette matière a des propriétés plus ou moins faciles à définir : la masse, l’étendue, la charge. Nos sens (vue, toucher, odorat, goût, ouïe) nous permettent d’accéder à cette connaissance sensible. Nos sensations convenablement interprétées nous permettent de percevoir et de comprendre l’univers qui nous entoure.

4. Les atomes

Les atomes sont donc de très petits objets qui constituent les molécules. Il n’existe qu’une centaine seulement de sortes d’atomes. Et c’est à partir de cette seule centaine d’atomes que sont faites les milliards de substances différentes que nous connaissons. Un peu comme la multitude de mots, phrases et livres qui ne sont faits qu’avec les 26 lettres de l’alphabet.
Les atomes sont très petits: ils mesurent environ 0,00000001 cm, c’est-à-dire que si un cheveu avait une épaisseur de 10 km, un microbe mesurerait 100 m, un atome 1 cm et un ballon aurait la taille de la terre. Le mot atome vient du grec atomos qui signifie “que l’on ne peut pas couper” parce qu’on croyait que l’atome était la plus petite particule de la matière: en réalité on peut encore casser un atome et découvrir des objets encore plus petits: protons, neutrons et électrons.

Mais chaque brique est elle-même en ensemble de grains plus petits. Nous pouvons faire l'expérience de la divisibilité de la matière en cassant un objet en 2, puis encore en 2, etc... jusqu'à ce que la finesse de l'objet considéré nous empêche de poursuivre l'opération.

A partir de là, nous pouvons logiquement nous demander jusqu'où la matière peut être ainsi divisée. 2 possibilités s'offrent à nous:

Introduction

Divisibilité de la matière

Il est très facile de casser notre mur pour en récupérer les briques.

Nous pouvons diviser la matière à l'infini et c'est le paradoxe: la matière est constituée d'une infinité de rien.

A partir d'un certain stade, la division de la matière n'est plus possible et nous acceptons l'existence de particules élémentaires qu'on ne peut pas couper (atome en grec a-tomos signifie "insécable, qu'on ne peut pas couper").

C'est sans doute grâce à un raisonnement déductif de ce genre que les matérialistes de l'Antiquité (Démocrite, Epicure, Lucrèce,...) ont imaginé que la matière était de nature corpusculaire.

Les sciences expérimentales que sont la physique et la chimie nous amènent aussi à cette conclusion. La démarche scientifique n'est cependant pas fondée uniquement sur un raisonnement déductif mais sur l'expérience. Ainsi l'idée d'atome, née en Grèce il y a 2500 ans est réapparue au 19e siècle.

1. Les états de la matière

La matière forme tous les objets que nous connaissons. Elle peut prendre plusieurs formes en fonction de l’état dans lequel elle se trouve: solide, liquide ou gazeux.

2. Les corps purs

Nous avons vu qu’il est possible de séparer les constituants d’un mélange afin d’obtenir des corps purs. Un corps pur est identifiable par des caractéristiques physiques fixes. L’eau pure bout par exemple toujours à 100°C (à l’altitude de 0 m et lorsque la pression atmosphérique est égale à 1 atmosphère soit 760 mm de mercure). Si l’on ajoute à cette eau du sel cette température d’ébullition varie en fonction de la concentration du sel dans l’eau: le mélange eau + sel n’a donc pas de point d’ébullition fixe.

3. Les molécules

Lorsque nous avons un corps pur, des cristaux de sel de cuisine par exemple, nous pouvons le diviser, le réduire en poudre, en cristaux si fins qu’ils sont à peine visibles à l’oeil nu. Par contre les qualités du sel (son goût salé par exemple) sont conservées: toutes les propriétés du sel sont contenues dans une seule molécule de sel. La molécule est la plus petite partie d’un corps pur qui possède encore les qualités de ce corps pur. Si l’on casse une molécule, on trouve des objets qui n’ont plus les qualités de la molécule. Si l’on casse une molécule de sel ou de sucre par exemple, on trouve des atomes qui n’ont le goût ni du sel, ni du sucre.

Travaux en cours ...

La matière prend de la place. On peut mesurer cette étendue en la comparant avec un objet gradué comme une règle.