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II –Constitution de la matière

1- Vers un modèle de description de l’atome
1. Brève histoire de l’atome (TP)
2. Introduction
Pour expliquer les phénomènes observés, il a été nécessaire de
réaliser des modèles de l’atome. Ceux-ci ont évolué en fonction
des découvertes.
Le choix d’un modèle est fonction de l’utilisation que l’on veut en
faire.

3. Un modèle de l’atome
a) Composition
L’atome est composé de trois particules :
Remarques :
–Le proton et le neutron ont presque la même masse
– L’électron est 1800 fois plus léger que le proton
– Les charges du proton et de l’électron sont exactement
opposées
– L’atome est neutre : il y a autant de protons que d’électrons
Masse (kg)
Charge électrique (coulomb)
électron
m
e= 9,109. 10-31
q
e= -e = -1.602 . 10-19
proton
m
p= 1,672 . 10-27
q
p= e = 1.602 . 10-19
neutron
m
n= 1,674 . 10-27
0

3. Un modèle de l’atome
b) Constitution
L’atome est composé d’un noyau et d’un nuage d’électrons:
Noyau : protons + neutrons
Nuage : électrons + vide
Le noyau est environ 100 000 fois
plus petit que l’atome, mais il
concentre la quasi-totalité de la
masse.
La matière est essentiellement
faite de vide.

3. Un modèle de l’atome
c) Exercices
Exercice 1:
Un atome d’or a un rayon de 0,144 nm.
Le noyau de cet atome a un rayon de 7 fm.
Quel serait le rayon de l’atome si le noyau avait la taille d’une
tête d’épingle (r = 2mm) ?
Réponse :
Produit en croix 7.10-15 → 2.10-3
0,144.10-9 → x
X= (2.10-3 * 0,144.10-9) / (7.10-15) = 41,2 m
Si le noyau avait la taille d’une tête d’épingle, l’atome aurait la
taille d’un terrain de football.
Données :
1 femtomètre = 10-15 m
1 nanomètre = 10-9 m