THEME 1 : une longue histoire de la matière

« 1ère ES THEME 1 : une longue histoire de la matière 1ère partie : la radioactivité Des noyaux instables peuvent se transformer spontanément en d’autres noyaux : ils se désintègrent en émettant des rayonnements sous forme de particules chargées et/ou d’ondes électromagnétiques .

La radioactivité est donc la désintégration spontanée d’un noyau instable ( = élément père ) en un autre noyau plus stable (= élément fils ) . Exemple : désintégration du carbone 14 : La radioactivité est un phénomène aléatoire . La demi-vie , notée t1/2 est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux d’un échantillon radioactif se soit désintégrée . Au bout d’un temps égal à 10 fois la demi-vie , la quantité d’éléments pères est si faible qu’on ne peut plus exploiter cette technique pour la datation . 2ème partie : des édifices ordonnés , les cristaux Les éléments chimiques constituants de la matière La matière connue de l’Univers est formée principalement d’hydrogène et d’ hélium alors que la Terre est surtout constituée d’oxygène , d’hydrogène ,de fer, de silicium, de magnésium et les êtres vivants de carbone, hydrogène , oxygène et azote . Une organisation des éléments chimiques en cristaux Un composé de formule chimique donnée peut cristalliser sous différents types de structures qui ont des propriétés macroscopiques ( visibles à l’œil nu ) différentes .

Ainsi les minéraux se caractérisent par leur composition chimique et leur organisation cristalline . Une roche est formée de l’association de cristaux ( solides constitués de l’empilement régulier d’atomes , d’ions ou de molécules ) d’un même La grotte de Naïca (Mexique) et ses phénocristaux de sélénite ( gypse ) minéral ou de plusieurs minéraux .

Des structures cristallines existent aussi dans les organismes biologiques (coquille, squelette ,calcul rénal, etc.). Dans le cas des solides amorphes, l’empilement d’éléments se fait sans ordre géométrique.

C’est le cas du verre.

Certaines roches volcaniques contiennent du verre, issu de la solidification très rapide d’une lave . Les cristaux les plus communs sont la neige, le sucre, les sels, les silicates, les oxydes, les sulfures, les métaux et les pierres précieuses (gemmes). Ainsi, traditionnellement, le cristal est un solide polyédrique, plus ou moins brillant, à structure régulière et périodique, formée d'un empilement ordonné d'un grand nombre d'atomes, de molécules ou d'ions. « Ordonné » signifie qu'un même motif est répété à l'identique selon un réseau régulier.

La plus petite partie du réseau permettant de recomposer l'empilement est appelée une maille. « Grand nombre » résulte des grandes dimensions du cristal (quelques micromètres à plusieurs millimètres) en comparaison avec la taille d'une maille : typiquement quelques dixièmes de nanomètres. En résumé, la plupart des minéraux sont cristallisés ,.... »