Atomes, Protons, Neutrons, Electrons

Atomes, Protons, Neutrons, Electrons
LES ATOMES
La matière est formée de petites entités ou particules appelées atomes.
L'atome est constitué d'un noyau et d'un nuage électronique.
Un atome est un ensemble de minuscules grains de matière appelés particules
élémentaires ou particules fondamentales : Les protons, les neutrons et les électrons.
Les
protons
(de
charge
électrique
positive), et les neutrons (de charge
noyau
électrique neutre) sont les constituants
du noyau d'où leur nom de nucléons.
Le noyau de l'atome est toujours positif.
Les électrons (de charge électrique
négative), tournent autour du noyau et
forment le nuage électronique.
Les particules (protons, neutrons et électrons) se différencient les unes des autres par
leur masse et leurs charges électriques.
Particule
Proton
Neutron
Electron
Symbole
p+
n0
e-
Charge Relative
1+
0
1-
Masse
y1,67x10-27 kg
y1,67x10-27 kg
y0,9x10-30 kg
Localisation
Noyau
Noyau
Nuage électronique
La masse d'un proton ou d'un neutron est à peu près 1800 fois supérieure à la masse d'un
électron.
La masse de l'électrons est donc négligée la plupart du temps.
Nombre de Charge, ou nombre atomique, ou numéro atomique
On appelle nombre de charge ou nombre atomique ou numéro atomique
"Z",
le
nombre de protons du noyau.
Masse atomique, ou nombre de masse
On appelle masse atomique ou nombre de masse
"A"
le nombre de protons et de
neutrons du noyau.
Le nombre de neutrons correspond à A-Z.
Elément
Numéro
Masse
Nombre de
Nombre de
Nombre
atomique
atomique
protons
neutrons
d'électrons
Z
A
p+
n0
e-
Hydrogène
1
1
1
0
1
Hélium
2
4
2
2
2
Carbone
6
12
6
6
6
Cuivre
29
64
29
35
29
Aluminium
13
27
13
14
13
Argent
47
108
47
61
47
Dans un atome neutre, le nombre de protons = nombre d'électrons.
Dans le tableau périodique, les éléments sont représentés de la façon suivante :
A
ZX
12
6C
X =
Symbole Chimique
X =
Symbole Chimique
A =
Masse Atomique ou
A =
Masse Atomique ou
Nombre de Masse
Z =
Numéro atomique.
Z =
=C
Nombre de Masse
= 12
Numéro atomique
=6
LES ISOTOPES
Deux isotopes d'un même élément sont deux atomes de même numéro atomique (donc de
même nature), mais de nombres de masse différents: Ces éléments possèdent le même
nombre de protons, main ne possèdent pas le même nombre de neutrons.
Voici par exemple, trois isotopes de l'hydrogène
-
+
1
1𝐻
Hydrogène
-
+
2
1𝐻
-
+
3
1𝐻
Deutérium
(possède 1 neutron)
Tritium
(possède deux neutrons)
13
6𝑪
14
6𝑪
Voici les trois isotopes du Carbone
12
6𝑪
Carbone-12 (98.9%)
Carbone-13 (1.1%)
Carbone-14 (<0.0001%)
6p+ et 6n0
6p+ et 7n0
6p+ et 8n0
17
8𝑶
18
8𝑶
Voici les trois isotopes de l'Oxygène
16
8𝑶
Oxygène-16
Oxygène-17
Oxygène-18
8p+ et 8n0
8p+ et 9n0
8p+ et 10n0
7
3𝑳𝑳
8
3𝑳𝑳
Voici les trois isotopes de Lithium
6
3𝑳𝑳
Lithium-6
Lithium-7
Lithium-8
3p+ et 3n0
3p+ et 4n0
3p+ et 5n0
LES COUCHES ELECTRONIQUES
Les électrons orbitent autour du noyau d'une façon très complexe, et vont occuper des
zones autour du noyau qui sont appelées couches électroniques.
Il existe 7 couches électroniques dénotées: K; L; M; N; O; P; Q, ces 7 couches électroniques
correspondent à 7 niveaux d'énergie, n=1; n=2; n=3; n=4; n=5; n=6; n=7.
Une couche se divise en sous-couches nommées s, p, d et f.
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
n=7
Ci-dessus une représentation du nuage électronique selon Niels Bohr
Couches électroniques
K
L
M
N
O
P
Q
Niveaux d'énergie
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
n=6
Les couches électroniques ont pour caractéristiques d'avoir chacune un nombre défini
d'électrons: Le nombre d'électrons dans les différents niveaux est limité à 2n2.
Exemples
Al : aluminium Z=13 => 13 protons = 13 électrons.
La structure électronique de l'aluminium est : (K)2 (L)8 (M)3
La couche périphérique, est la couche la plus extrême de l'atome. Les électrons qui
appartiennent à la couche périphérique sont appelés électrons périphériques ou électrons
de valence.
He: hélium;
Z = 2,
(K)2
Il y a 2 électrons périphériques.
Ne: néon;
Z = 10,
(K)2 (L)8
Il y a 8 électrons périphériques.
Ar: argon
Z = 18,
(K)2 (L)8 (M)8
Il y a 8 électrons périphériques.