Un atome est défini par son numéro atomique.

CH 04 2de
L'atome
1 ORGANISATION DE L'ATOME
L'atome est composé d'un noyau central, qui représente l'eesentiel de la mass de l'atome. Ce
noyau est chargé positivement.
Autour du noyau gravitent un ou plusieurs électrons, chargés négativement.
Selon les sources, l'électrons est tout petit devant le noyau, ou au contraire, environ 1800 fois
plus grand (selon Jean Pierre Petit par exemple).
Dans un atome, il y a autant de charges positives dans le noyau que d'électrons autour du noyau.
Rappel de classe de 3° : une charge électrique est toujours un multiple entier (relatif) de la
charge de l'électron.
Un atome est électriquement neutre.
2 LE NOYAU
2.1 Les composants du noyau
Les particules présentes dans le noyau (en latin : nucleus) sont appelées nucléons.
Il existe deux sortes de nucléons :
La valeur e = 1,6.10-19 C est appelées «charge élémentaire».
On appelle numéro atomique, noté Z le nombre de protons contenu dans le noyau.
Un atome est défini par son numéro atomique.
Par exemple, Z = 29 correspond au cuivre. Tous les atomes de cuivre ont 29 protons dans leur
noyau, ils ont tous les mêmes propriétés chimiques.
On appelle nombre de masse le nombre de nucléons contenus dans le noyau de l'atome. On le
note A.
Bien évidemment, le nombre de neutrons, parfois noté N, est ???:
N = A-Z
Le nombre de neutrons ne change rien aux propriétés chimiques de l'atome. Cependant,
Noyau
rayon ≈ 10-15 m
Électron
Environ 10-10 m
nom du nucléon masse charge
neutron
proton
1,675.10-27 kg
1,673.10-27 kg
0
1,6.10-19 C
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27/11/2008

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L'atome
certaines propriétés physiques dépendent de N : la masse, les propriétés radioactives...
Représentation d'un noyau
Un noyau X composé de A nucléons, dont X protons est noté :
Exemples : , , ...
2.2 Isotopes
Deux noyaus sont dits isotopes s'ils ont le même numéro atomique.
Deux isotopes ont les mêmes propriétés chimiques
Deux isotopes n'ont pas les mêmes propriétés physiques.
Exemples : et sont isotopes.
Il n'y a pas un atome «normal» et un «isotope». De même qu'il n'y a pas des gens normaux et
leur cousins... X et Y sont cousins. Point. : et sont isotopes.
3 MASSE DE L'ATOME
Un atome de noyau est composé de :
Z protons
A-Z neutrons
Z électrons.
La masse de l'atome est donc :
m = Z mp + (A-Z).mn + Z.me
où mp est la masse d'un proton, mn est la masse d'un neutron et me est celle d'un électron.
me = 9,1.10-31 kg.
Exercice :
Calculer la masse de avec la formule ci-dessus, et 4 chiffres significatifs.
Refaire le calcul en négligeant la masse de l'électron
Refaire ce dernier calcul en supposant que mp = mn = 1,675.10-27kg et mp = mn = 1,673.10-27kg
Conclusion : m = A.mn = A mp si on garde seulement trois chiffres significatifs.
4 LES IONS
Certains atomes peuvent, sous certaines conditions, gagner ou perdre un ou plusieurs électrons.
Ils ne sont plus électriquement neutres et leurs propriétés chimiques et physiques sont modifiées.
On ne les appelle plus des atomes, ce sont des ions.
Exemples :
Un atome de cuivre perd deux électrons : il a eux charges positives en trop (29+ et 27-). On le
X
A
Z
U
241
92 U
237
92 Am
241
95
U
241
92 U
237
92
U
241
92 U
237
92
X
A
Z
Li
7
3
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note Cu2+. De même pour Fe2+, Al3+, Cl-...
A retenir :
Structure de l'atome : des électrons chargés négativement, tournent autour d'un noyau
beaucoup plus lourd qu'eux et chargé positivement
masse du proton ≈ masse du neutron ≈ 1,67.10--27 kg
charge du proton = 1 charge élémentaire = 1,6.10-19 C
charge de l'électron = -1 charge élémentraire
Un atome est électriquement neutre.
Numéro atomique Z = nombre de protons dans le noyau
Nombre de masse A = nombre de nucléons dans le noyau
Deux isotopes ont le même numéro atomique. Ils ont les mêmes propirétés chimiques.
La masse de l'atome est m = Z mp + (A-Z).mn + Z.me avec 4 chiffres significatifs
Avec trois chiffres significatifs, la masse de l'atome est m = A.mn
Un ion est un atome qui a gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
X
A
Z
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