STRUCTURE DE L`ATOME Matériaux et électricité Chapitre I

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STRUCTURE DE L’ATOME
Matériaux et électricité
Chapitre
I- Modélisation de l’atome :
1- la matière :
Nous savons que la matière est constituée de
molécules, elles-mêmes formées d’un assemblage
d’atomes.
2- Représentation de l’atome :
On représente l’atome par une boule, le noyau
central, entouré de grains beaucoup plus petits, les
électrons.
Modélisation de l’atome carbone :
le noyau central (boule rouge) est entouré de six
électrons (petites boules bleues)
II- Les différentes parties de l’atome :

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L’atome est constitué d’un noyau central autour
duquel tournent en permanent des électrons, tous
identiques, formant le nuage (ou cortège)
électronique.
1- Dimension de l’atome :
Le diamètre de l’atome est de l’ordre du dixième de
nanomètre :
- symbole du nanomètre est nm,
- 1 nm = 10-9 m. (1 nm = 0,000.000.001
m)
2- Le nuage ou le cortège électronique :
Les électrons tournent autour du noyau de façon
désordonnée, à des distances variables de celui-ci et en
mouvant à très grande vitesse.
L’ensemble des électrons d’un atome s’appelle le
nuage (ou cortège) électronique.
a) La charge électrique élémentaire est notée « e » :
- la valeur de la charge est e = 1,6 x 10-19 C ,
- « C symbole du coulomb qui est l’unité de
mesure de la charge électrique dans le système
international,
- 1,6 x 10-19C =
0,000.000.000.000.000.000.16 C.

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b) Tous les électrons sont identiques. Ils ont
donc :
- la même masse, notée me,
m e = 9,11 x 10-31 kg
- et la même charge électrique négative, notée
-e ou e-, avec
-e = e- = 1,6 x 10-19 C
3- Le noyau :
Le noyau de l’atome renferme des particules chargées
d’électricité positive, tous identiques, appelées
protons.
a)Tous les protons sont identiques, ils ont donc :
- la même masse, notée mp,
m p = 1,67 10-27 kg,
- et la même charge électrique, notée +e ou
e+,
+e = e+ = 1,6 x 10-19 C.
b) Le diamètre du noyau d’un atome est de l’ordre
de 10-15 m, il est environ 100.000 fois plus petit que
l’atome.
III- La masse d’un atome :
1- Calcul du rapport (mp /me) ?

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La masse d’un proton est environ 1836 fois celle
d’un électron. La masse du noyau est beaucoup plus
grande que la masse des électrons.
2- Conclusion :
La masse d’un atome est essentiellement concentrée
dans son noyau car la masse des électrons est
négligeable par rapport à celle des protons
IV- La charge d’un atome :
1- L’électroneutralité de l’atome :
Un atome est électriquement neutre, car il a autant
de charges électriques positives (protons) dans son
noyau que de charges électriques négatives (électrons)
dans son nuage électronique.
2- Numéro atomique :
Le nombre de protons d’un noyau est noté « Z ».
La charge globale de l’atome est nulle, donc « Z »
est aussi le nombre d’électrons.
« Z » est appelé le numéro (ou le nombre)
atomique de l’atome.

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A tout atome, on peut associer un numéro atomique
« Z », et un seul, et à chaque numéro atomique
correspond un seul atome.
(Voir T.D., classification périodique des éléments)
V- Conclusion :
Un atome est constitué d’un noyau chargé
d’électricité positive et d’un nuage électronique chargé
d’électricité négative.
Les électrons sont en mouvement permanent autour
du noyau.
Le nombre de protons du noyau permet d’identifier
parfaitement un atome. Ce nombre, noté Z, est
appelé numéro atomique.
Un atome est électriquement neutre, il a autant de
charges électriques positives (protons) dans son noyau
que de charges électriques négatives(électrons) dans
son cortège électronique.