3. Elément chimique, isotope et ion

Activité 2 de chimie
Constitution d’un atome (suite)
3. Elément chimique, isotope et ion
3.1. Définition de l’élément chimique
On donne le nom d’élément chimique à tous les noyaux qui ont le même numéro atomique ………………..
3.2. Définition d’un isotope
Des éléments chimiques ayant le même numéro atomique Z mais un nombre de masse A différent sont appelés des
isotopes.
Les noyaux de 2 isotopes contiennent le même nombre de ………………………… mais un nombre différent de ……………………
Remarques :
 Deux isotopes ont le même numéro atomique, ils ont donc le même nom et le même symbole.

12
14
On différencie deux isotopes en précisant le nombre de nucléons (« carbone 12 » : 6 C , « carbone 14 » : 6 C )
Exercice :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
ouvrir le fichier « structure-atome », sélectionner l’onglet « le noyau » et répondre aux questions :
Quel est le symbole du noyau contenant 10 protons ? ………………………..
Cet élément chimique est contenu dans les lampes de la salle. Quel est son nom ? …………………………
Combien y’a-t-il d’isotopes de cet élément chimique ? …………………..
Combien y’a-t-il d’isotopes stables ? ………………………
Nommer les isotopes stables : ………………………………………………………………………………………………………………………………
Combien y’a-t-il d’isotopes du noyau de carbone ? ………………………………………………………….
Combien y’a-t-il d’isotopes stables du carbone ?...........................................
Nommer les isotopes stables ? ………………………………………..
Combien y’a-t-il d’isotope stable du noyau de symbole Be ? ……………………………
Application à l’imagerie médicale :
Lorsque plusieurs isotopes d’un même élément existent, certains sont plus stables que d’autres. Les isotopes instables
ont tendance à se désintégrer en émettant des particules radioactives détectables par des appareils de mesure. On
utilise les propriétés radioactives de certains isotopes en scintigraphie.
Ouvrir le site http://caeinfo.in2p3.fr/IMG/Flash/anims/appmedi/scinti/animScintigraphieFinal.swf et répondre aux
questions suivantes :
a) Quel est l’organe observé lorsque l’on utilise l’iode 123 ? ………………………………………………………………..
b) La période radioactive d’un isotope est la durée au bout de laquelle l’activité radioactive de l’isotope est
divisée par deux. Quelle est la période radioactive de l’iode 123 ? …………………………………………………..
c) Quels sont les organes observés lorsque l’on utilise le technétium 99 ? ………………………………………………………..
d) Quelle est la période radioactive du technétium 99 ? ………………………………………………………………………..
e) Quel est l’organe observé lorsque l’on utilise le thallium 201 ? ………………………………………………………………..
f) Quelle est la période radioactive du thallium 201 ? ………………………………………………………………………..
3.3 Définition d’un ion
Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
Remarques :
 Un ion n’est pas électriquement neutre, il est chargé positivement (cation) ou négativement (anion)
 Lorsque l’atome perd ou gagne des électrons, le noyau n’est pas modifié. L’élément chimique reste donc le même (Z
n’étant pas modifié) ; c’est le cortège électronique de l’atome qui est modifié au cours de sa transformation en ion.
 Le nombre d’électrons gagné ou perdu est indiqué en haut à droite du symbole de l’élément, suivi du signe « + » s’il y
a eu perte d’électron ou du signe « - » s’il y a eu gain d’électrons.
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Exercice : a) l’atome de cuivre 29 Cu est constitué de ……………………. protons et …………………………. électrons (car il est
neutre) et de ……………………………….. neutrons.
Cet atome peut perdre 2 électrons (il devient donc chargé ………………………………………) pour devenir l’ion cuivre II dont le
symbole est ……………… Cet ion est constitué de ……………… protons, ……………… neutrons et ……………………………………. électrons.
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b) l’atome de chlore 17 Cl est constitué de ……………………. protons et …………………………. électrons (car il est neutre) et de
……………………………….. neutrons.
Cet atome peut gagner 1 électron (il devient donc chargé ………………………………………) pour devenir l’ion chlorure dont le
symbole est ……………… Cet ion est constitué de ……………… protons, ………………. neutrons et …………………………………… électrons.