Tous les éléments de la Terre, excepté l`hydrogène et dans une

« Tous les éléments de la Terre, excepté l'hydrogène et dans une certaine
mesure l'hélium, sont le résultat d'une alchimie sidérale à laquelle se sont
adonnées, il y a des milliards d'années, des étoiles dont certaines ne sont plus
aujourd'hui que d'insignifiantes naines blanches, de l'autre côté de la Voie
Lactée. L'azote dans notre ADN, le calcium de nos dents, le fer de notre sang, le
carbone de nos tartes aux pommes ont été fabriqués au cœur d'effondrements
stellaires. Nous sommes faits de la même étoffe que les étoiles ».
Carl Sagan, physicien et astronome américain 1934 - 1996
Ce texte présente l’universalité des éléments chimiques. Relever les noms des éléments cités et
chercher leur symbole :
nom
symbole
Un ATOME est une entité électriquement ………………………………. constituée d’un
………………………….. chargé positivement autour duquel gravitent, dans le
…………………………. , des …………………………. chargés …………………………..
« Quelques minutes après le Big Bang, il y a 15 milliards d'années, il fait effroyablement chaud, si
chaud que les briques élémentaires des noyaux atomiques, protons et neutrons, ne peuvent
s'assembler. Cependant, l'expansion de l'Univers refroidit la soupe cosmique.
Pendant environ trois minutes, de petites constructions de deux protons et deux neutrons
apparaissent. Ce sont des noyaux d'hélium. A mesure du refroidissement, les réactions nucléaires
entre protons et neutrons deviennent impossibles. Aucun noyau plus lourd ne peut se former.
L'Univers n'est alors composé que d'hydrogène (un proton) et d'hélium. Il est vide de nickel, mais
aussi de tous les autres éléments. »
(Roland Lehoucq et Robert Mochkovitch, L'épopée du nickel, Pour la science)
Retrouver dans le texte le nom des particules constituants le noyau : ……………………………………
Deux nombres entiers Z et A suffisent à caractériser un noyau :
 Z est le nombre de PROTONS ; il est appelé NUMERO ATOMIQUE
 A est le nombre de NUCLEONS (protons + neutrons)
Le nombre de NEUTRONS se calcule aisément : …………………………
Un noyau est représenté par le symbole
X
A
Z
où X est le symbole de l’élément.
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Le noyau est constitué de particules appelées
NUCLEONS. Il en existe 2 types :
 les ……………………….portent une charge ……………
 les ………………………. ne sont pas chargés
électron, chargé ………………………………………..

Quelle est la composition d’un noyau de chlore de symbole
C
35
17
?
Quel est le symbole d’un noyau de carbone comportant 6 protons et 8 neutrons ?
Des noyaux ISOTOPES possèdent le même nombre de protons (Z) mais diffèrent par leur nombre de
neutrons (et donc de nucléons A).
Par exemple, le noyau de carbone étudié au dessus est du « carbone 14 » : il est présent
en faible quantité par rapport au « carbone 12 », il permet certaines datations
archéologiques.
Ecrire le symbole du « carbone 12 » et préciser sa composition :
Voici quelques données concernant les particules contenues dans les atomes ; compléter les cases
vides :
NOYAU
NUAGE ELECTRONIQUE
PROTON
NEUTRON
ELECTRON
nombre
Z
A – Z
masse (en kg)
1,710 – 27
1,710 – 27
9,110 – 31
charge électrique
(en coulomb C)
e = 1,610 – 19
– e = – 1,610 – 19
La masse d’un électron étant négligeable devant celle d’un nucléon, la masse d’un
atome est très voisine de celle de son noyau
Un atome étant électriquement neutre, la charge négative des électrons compense
exactement la charge positive du noyau ; un ATOME contient autant d’ELECTRONS
que de PROTONS
Calculer la masse d’un atome de chlore contenant 17 protons et 18 neutrons :
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Quand un atome gagne ou perd des électrons, il se transforme en une entité chargée appelée ………
Son noyau est inchangé.
Un anion est chargé …………………………. : il provient d’un atome qui a ……………… des électrons.
atome de chlore
C
(Z = 17 A = 35)
ion chlorure
C
–
………….…. protons
noyau …………….. neutrons
nuage électronique : ………… électrons
provient de l’atome de chlore qui a ……………….électron
………….…. protons
noyau …………….. neutrons
nuage électronique : ………… électrons
Un cation est chargé …………………………. : il provient d’un atome qui a ……………… des électrons.
atome de cuivre Cu (Z = 29 A = 63)
ion cuivre II Cu2+
………….…. protons
noyau …………….. neutrons
nuage électronique : ………… électrons
provient de l’atome de cuivre qui a ……………….électrons
………….…. protons
noyau …………….. neutrons
nuage électronique : ………… électrons
Les électrons d’un atome se répartissent dans des couches électroniques : la première est notée K, la
deuxième L, la troisième M …
Chaque couche ne peut contenir qu’un nombre
limité d’électrons. Quand elle contient son nombre
maximal d’électrons, on dit qu’elle est saturée.
Les électrons remplissent progressivement les couches jusqu’à saturation : d’abord la couche K, puis
L, puis M.
La répartition des électrons dans les couches se nomme la structure électronique. La dernière
couche occupée est la couche externe.
Ecrire la structure électronique d’un atome de chlore (Z = 17)
 Cet atome contient …. protons donc également ……… électrons
 La structure électronique est : ………………………………………….
 La couche externe est la couche …………
COUCHE
K
L
M
nb maximal d’électrons
2
8
18