3. Elément chimique, isotope et ion

Activité 2 de chimie Constitution d’un atome (suite)
3. Elément chimique, isotope et ion
3.1. Définition de l’élément chimique
On donne le nom d’élément chimique à tous les noyaux qui ont le même numéro atomique ………………..
3.2. Définition d’un isotope
Des éléments chimiques ayant le même numéro atomique Z mais un nombre de masse A différent sont appelés des
isotopes.
Les noyaux de 2 isotopes contiennent le même nombre de ………………………… mais un nombre différent de ……………………
Remarques :
 Deux isotopes ont le même numéro atomique, ils ont donc le même nom et le même symbole.
 On différencie deux isotopes en précisant le nombre de nucléons (« carbone 12 » :
12
6C
, « carbone 14 » :
14
6C
)
Exercice : ouvrir le fichier « structure-atome », sélectionner l’onglet « le noyau » et répondre aux questions :
a) Quel est le symbole du noyau contenant 10 protons ? ………………………..
b) Cet élément chimique est contenu dans les lampes de la salle. Quel est son nom ? …………………………
c) Combien y’a-t-il d’isotopes de cet élément chimique ? …………………..
d) Combien y’a-t-il d’isotopes stables ? ………………………
e) Nommer les isotopes stables : ………………………………………………………………………………………………………………………………
f) Combien y’a-t-il d’isotopes du noyau de carbone ? ………………………………………………………….
g) Combien y’a-t-il d’isotopes stables du carbone ?...........................................
h) Nommer les isotopes stables ? ………………………………………..
i) Combien y’a-t-il d’isotope stable du noyau de symbole Be ? ……………………………
Application à l’imagerie médicale :
Lorsque plusieurs isotopes d’un même élément existent, certains sont plus stables que d’autres. Les isotopes instables
ont tendance à se désintégrer en émettant des particules radioactives détectables par des appareils de mesure. On
utilise les propriétés radioactives de certains isotopes en scintigraphie.
Ouvrir le site http://caeinfo.in2p3.fr/IMG/Flash/anims/appmedi/scinti/animScintigraphieFinal.swf et répondre aux
questions suivantes :
a) Quel est l’organe observé lorsque l’on utilise l’iode 123 ? ………………………………………………………………..
b) La période radioactive d’un isotope est la durée au bout de laquelle l’activité radioactive de l’isotope est
divisée par deux. Quelle est la période radioactive de l’iode 123 ? …………………………………………………..
c) Quels sont les organes observés lorsque l’on utilise le technétium 99 ? ………………………………………………………..
d) Quelle est la période radioactive du technétium 99 ? ………………………………………………………………………..
e) Quel est l’organe observé lorsque l’on utilise le thallium 201 ? ………………………………………………………………..
f) Quelle est la période radioactive du thallium 201 ? ………………………………………………………………………..
3.3 Définition d’un ion
Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
Remarques :
 Un ion n’est pas électriquement neutre, il est chargé positivement (cation) ou négativement (anion)
 Lorsque l’atome perd ou gagne des électrons, le noyau n’est pas modifié. L’élément chimique reste donc le même (Z
n’étant pas modifié) ; c’est le cortège électronique de l’atome qui est modifié au cours de sa transformation en ion.
 Le nombre d’électrons gagné ou perdu est indiqué en haut à droite du symbole de l’élément, suivi du signe « + » s’il y
a eu perte d’électron ou du signe « - » s’il y a eu gain d’électrons.
Exercice : a) l’atome de cuivre
63
29 Cu
est constitué de ……………………. protons et …………………………. électrons (car il est
neutre) et de ……………………………….. neutrons.
Cet atome peut perdre 2 électrons (il devient donc chargé ………………………………………) pour devenir l’ion cuivre II dont le
symbole est ……………… Cet ion est constitué de ……………… protons, ……………… neutrons et ……………………………………. électrons.
b) l’atome de chlore
35
17 Cl
est constitué de ……………………. protons et …………………………. électrons (car il est neutre) et de
……………………………….. neutrons.
Cet atome peut gagner 1 électron (il devient donc chargé ………………………………………) pour devenir l’ion chlorure dont le
symbole est ……………… Cet ion est constitué de ……………… protons, ………………. neutrons et …………………………………… électrons.