Les particules élémentaires

Les particules élémentaires
Ce document ne constitue pas le cours mais reprend seulement quelques points importants à connaître.
1.
Caractéristiques de quelques particules élémentaires
particule
masse (kg)
charge (C)
Électron
9,11 10-31
e = 1,6 10-19
Proton
1,673 10-27
-e = -1,6 10-19
Neutron
1,675 10-27
0
Ces valeurs ne sont évidemment pas à retenir.
Remarque : il existe d'autres particules qui ne sont pas au programme : neutrinos, photons, quarks…
2.
Assemblages de ces particules
2.1. Tailles
‣
L'ordre de grandeur de la taille d'un atome est 10-10 m et celle du noyau e 10-15 m.
‣
Le noyau est donc 105 fois plus petit que l'atome complet (100 000 fois !!).
2.2. Masse
‣
Le noyau contient N neutrons et Z protons donc N + Z = A nucléons.
Z est le numéro atomique ou nombre de charge
‣
L'électron est environ 2000 fois moins lourd qu'un nucléon. De plus protons et neutrons ont à peu
près la même masse. On peut donc faire l'approximation :
matome
Résumé de cours!
mnoyau = A mnucléon
1!
N. Reverdy, 2008.
‣
Deux atomes dont le noyau ont même nombre de protons mais des nombres différents de neutrons
sont appelés isotopes.
2.3. Charge
‣
La charge électrique du noyau d'un atome est Z×e.
‣
Un atome (électriquement neutre) possède autant de charges négatives (électrons dans le cortège
électronique) que de charges positives (protons dans le noyau) donc le nuage électronique contient
Z électrons. La charge u cortège électronique est donc -Z×e.
2.4. Les ions
‣
Un ion est une particule dont la charge n'est pas nulle.
Un atome qui a gagné ou perdu des électrons est un ion monoatomique.
Une molécule qui a gagné ou perdu des électrons est un ion polyatomique.
‣
Un atome ou une molécule qui devient un ion perd ou gagne forcément un nombre entier
d'électrons. La charge électrique portée par une particule ne peut être qu’un multiple de la charge
élémentaire notée e : 0, ±e, ±2e…
avec e = 1,60 10-19 C
‣
Un objet qui gagne des charges électriques les a prises quelque part. La charge électrique totale
d’un système isolé est constante
Résumé de cours!
2!
N. Reverdy, 2008.