Chimie C1 LE MODÈLE DE L'ATOME Lisez le texte et répondez ensuite aux questions qui suivent : « Lorsque j’entrai au laboratoire dirigé par Joliot au Collège de France, la connaissance que j’avais de la structure de la matière ne devait guère dépasser celle acquise par un lycéen de 1993 abonné à de bonnes revues de vulgarisation. Je les résume rapidement : la matière est composée d’atomes, eux-mêmes constitués de noyaux entourés d’un cortège d’électrons. Les noyaux portent une charge électrique positive qui est de même valeur et de signe opposé à la charge des électrons qui gravitent autour du noyau. La masse d’un atome est concentrée dans le noyau. Peut-être, sans prétendre faire un cours de vulgarisation, puis-je donner quelques précisions en me fondant sur des notions qui sont intuitives chez presque tous les lecteurs. Un litre d’eau contient environ trente millions de milliards de milliards d’atomes d’oxygène et deux fois plus d’atomes d’hydrogène. or le litre d’eau pèse un kilogramme. Si je devais exprimer le poids de chaque atome avec les unités familières dans la vie courante, comme le kilogramme, je traînerais des chiffres avec une quantité quasi insupportable de zéros après la virgule !… Le noyau de l’hydrogène, ou proton, porte une charge électrique positive. Celui-ci a un compagnon, le neutron, qui est neutre électriquement et a sensiblement la même masse. Tous deux s’associent de façon très compacte pour constituer les noyaux qui sont au cœur des atomes peuplant notre univers. Ils s’entourent d’un cortège d’électrons dont la charge compense exactement celle des protons. En effet, la matière est neutre sinon elle exploserait en raison de la répulsion qu’exercent l’une sur l’autre des charges de même signe, positif ou négatif. Il faut avoir en tête l’échelle des dimensions. Le diamètre d’un atome est voisin d’un centième de millionième de centimètre. Celui d’un noyau d’atome est cent mille fois plus petit. On voit donc que presque toute la masse d’un atome est concentrée en un noyau central et que, loin sur la périphérie, se trouve un cortège qui est fait de particules de charge électrique négative, les électrons. C’est ce cortège seul qui gouverne le contact des atomes entre eux et donc tous les phénomènes perceptibles de notre vie quotidienne, tandis que les noyaux, tapis au cœur des atomes, en constituent la masse. » Georges Charpak (1924 – …) Physicien français, prix Nobel de physique 1992 pour ses travaux sur les détecteurs de particules. I. LA CONSTITUTION DE LA MATIERE A. Des particules dans l’atome L’atome est la « brique » à partir de laquelle la matière est construite, mais c’est une brique en elle - même extrêmement complexe, dont nous ne retiendrons que les caractéristiques essentielles D’après le texte , complétez les 3 premières lignes du tableau. Nom delaparticule proton neutron électron Où se trouve-t-elle ? Chargeélectrique masse B.L’atome est électriquement neutre Parmi les définitions suivantes, rayez celles qui ne correspondent pas à « l’atome est électriquement neutre ». a) Un atome n’est constitué que de particules dont la charge électrique est neutre. b) Un atome ne peut pas produire de courant électrique. c) Un atome ne contient pas de charge électrique positive ou négative. d) Un atome est constitué de particules dont les charges électriques se compensent. Soulignez en rouge les phrases du texte qui montrent que l’atome est électriquement neutre. C. La masse d'un atome. - Que signifie la phrase : " La masse d’un atome est concentrée dans le noyau" ? - Calculer m p/me. Conclure D. Les dimensions des atomes. On désire réaliser une maquette de l'atome d'hydrogène où le noyau serait représenté par une bille de stylo de 0,5 mm de diamètres alors l’atome serait représenté par une sphère de 50 m de diamètre. L’électron de l’atome se déplace donc autour du noyau dans un rayon de 50 m. Que trouve-t-on entre le noyau et l’électron ? Conclusion : Les dimensions du noyau étant très inférieure à celles de l'atome, on dit que la matière a une structure ………………………………… II. REPRESENTATION DU NOYAUX. A. Exemple de l’atome d’aluminium L’atomed’aluminiumestconstituéde13 protons, de14 neutrons et de ... électrons. Pour représenter le noyaud e l’atome d’aluminium, les chimistes utilisent la notation suivante 13 Indiquez ce que représente chaque partie de ce symbole: 27 13 Al 27 est le nombre de nucléons c’est à dire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B. Généralisation. Ecriture de X : - si le symbole est composé d'une lettre alors cette lettre est écrite en majuscule. - si le symbole est composé de 2 lettre alors la première est en majuscule et la seconde en minuscule. X: A: Z: - Quel est le nombre d'électrons ? - Quel est le nombre de neutrons ? - Quelle est la charge électrique du noyau ? - Quelle est la charge électrique du nuage électronique ? Compléter le tableau suivant : représentation carbone …. ….C Nombre de protons 6 Nombre d'électrons 6 hydrogène 1 1H Nombre de neutrons fer 56 ….Fe argent 108. ….Ag brome 80 ….Br 35 30 47 x e Charge du noyau Charge du nuage C. L'élément. L'ensemble des particules (atomes ou ions) dont le noyau contient le même nombre Z de protons appartiennent au même élément. D. Les isotopes. Quel est le rapport entre ces 3 atomes de carbones ? 12. 6.C 13. 6.C 14. 6.C 2 atomes ayant le même nombre de ……………………… (……………) mais des nombres de neutrons donc ………………………… ( ………… ) différents, sont appelés ……………………………
