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Chimie 2nde – 2007/2008 Chapitre 5 : Un modèle de l’atome
Chapitre 5 : Un modèle de l’atome
I. La structure de l’atome
1) L’expérience de Rutherford
En 1909, Marsden, Geiger et Rutherford bombardèrent une feuille d’or d’environ
0,6 µm par un faisceau de particules α (particules chargées positivement) et
constatèrent que
- la grande majorité des particules traversent la feuille d’or sans être déviées
- quelques particules sont légèrement déviées
- certaines particules α « rebondissent » et sont renvoyées vers l’arrière
2) Au cœur de l’atome : le noyau
 L’expérience de Rutherford met en évidence l’existence du noyau atomique.
 Ce noyau a les caractéristiques suivantes :
- Le noyau atomique est à peu près 100 000 fois plus petit que l’atome.
- Le noyau atomique constitue l’essentiel de la masse de l’atome.
- Le noyau atomique porte une charge électrique positive.
3) Le cortège électronique
 Un nuage (cortège) d’électrons entourent le noyau atomique.
 Les électrons sont des particules chargées négativement.
4) Principal constituant de l’atome : le vide
Le rayon du noyau est 100 000 = 105 fois plus petit que le rayon de l’atome cela veut
dire que le volume du noyau est (105)3=1015 fois plus petit que celui de l’atome.
 Un atome est essentiellement constitué de vide.
II. Les constituants de l’atome
1) Les particules du noyau
 Les particules qui composent le noyau s’appellent des nucléons.
 Il existe 2 types de nucléons : protons et neutrons.
 Un neutron porte une charge nulle (qn = 0). Un proton porte une charge positive
qui vaut qp = +e = 1,602. 10-19 C
 Les masses du neutron et du proton sont très voisines : mn = mp = 1,67. 10-27 kg
2) Les électrons
 Les électrons sont des particules de charge négative qp = -e = -1,602. 10-19 C
 Les électrons sont des particules de masse très faible : me  mp/2000.
III. La masse et la charge de l’atome
1) Symbole, nombre de masse et numéro atomique
 Un atome est caractérisé par deux nombres :
- le nombre de masse, noté A, est le nombre de nucléons dans le noyau
- le numéro atomique, noté Z, est le nombre de protons dans le noyau
 Le nombre de neutrons dans le noyau est donné par A-Z
 Un atome est noté
A
Z
X avec X le symbole chimique de l’atome.
2) Electro-neutralité de l’atome
 Un atome est électriquement neutre : sa charge électrique totale est nulle.
 Un atome comporte donc autant d’électrons que de protons.
3) La masse de l’atome est concentrée dans le noyau
 Toute la masse de l’atome est contenue dans le noyau.
 La masse de l’atome correspond à celle des Z protons et des (A-Z) neutrons du
noyau : ma = Z × mp + (A-Z) × mn = A × mn
IV. Répartition des électrons
Tous les électrons du cortège électronique n’ont pas les mêmes propriétés. Le
cortège électronique est structuré en fonction des propriétés des électrons. Pour
décrire la structure du cortège électronique on utilise un modèle en couches.
 Les électrons sont disposés sur des couches électroniques nommées par des
lettres.
 Les couches sont notées par des lettres. La couche n°1 est la couche K, la
couche n°2 est la couche L, etc.…, dans l’ordre alphabétique.
 La couche K est la plus proche du noyau, les autres sont de plus en plus
éloignées du noyau.
Chaque atome ayant un nombre d’électrons différents le remplissage des couches
électroniques varie en fonction de l’atome considéré.

Chimie 2nde – 2007/2008 Chapitre 5 : Un modèle de l’atome
 Pour savoir comment les électrons se placent sur les différentes couches
électroniques on utilise les règles suivantes :
- le remplissage des couches commence par la couche K puis L puis M ...
- la couche K peut recevoir 2 électrons, la couche L peut recevoir 8 électrons la
couche M peut recevoir 18 électrons…
La façon dont les électrons sont disposés sur les différentes couches électroniques
donne aux atomes ses propriétés chimiques. Il est donc important de pouvoir
simplement résumer la structure électronique d’un atome.
 On appelle structure électronique d’un élément chimique, la manière dont sont
rangés les électrons de cet élément chimique sur les couches électroniques
 La structure électronique se note (K)k(L)k(M)m… où k, l et m sont les nombres
d’électrons présents sur les couches K, L et M.
 La dernière couche qui contient des électrons est appelée « couche externe »
Exemple : Pour le sodium Na , le numéro atomique est Z=11. Il y a 11 protons dans le
noyau et 11 électrons autour. Ces 11 électrons se rangent : 2 sur la couche K, 8 sur
la couche L et 1 sur la couche M. La structure électronique se note (K)2(L)8(M)1
V. Petite histoire du modèle atomique
 Voir TP (Exposés)