Rappels fondamentaux atome et classification

M. DESERT M54 CHIMIE GENERALE BTS VO
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RAPPELS :
 LA CONSTITUTION D’UN ATOME
 LE CORTEGE ELECTRONIQUE
 LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES
ELEMENTS
 LES FAMILLES CHIMIQUES

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La constitution d'un atome
Etymologiquement, le mot atome vient du grec atomos qui signifie « indivisible ».
Mais, au début du 20e siècle, plusieurs expériences mettent en évidence l'existence de
différentes particules constituant l'atome, réparties dans un noyau central en périphérie duquel
se situe un nuage électronique.
1. Constitution du noyau de l'atome
a. Les nucléons
Le noyau d'un atome, dont le diamètre est d'environ 10 -15 m, est constitué de particules
appelées nucléons (du latin nucleus qui signifie noyau).
Il existe deux sortes de nucléons :
 les neutrons (qui ne sont pas chargés)
 les protons (chargés positivement).
b. Caractéristiques des nucléons
Les nucléons, qu'ils soient protons ou neutrons, ont quasiment la même masse :
m p ≈ m n = 1,67.10 -27 kg
La charge électrique de toute particule, notée q, a pour unité le coulomb, de symbole C.
 Le neutron est électriquement neutre, sa charge est donc nulle :
q n = 0 C.
 Le proton possède une charge positive de : q p = + 1,6.10 -19 C. Cette valeur sera prise
comme référence pour définir la charge électrique élémentaire e, avec : e = 1,6.10 -19
C en valeur absolue d'où :
q p = + e.
2. Constitution du cortège électronique
a. Les électrons
Autour du noyau d'un atome, des électrons, chargés négativement, gravitent et constituent le
« nuage électronique » de l'atome.

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b. Caractéristiques des électrons
Les électrons ont une masse très faible :
m e- = 9,1.10 -31 kg
La charge électrique de l'électron est négative et de même valeur absolue que celle du
proton donc :
q e- = - 1,6.10 -19 C ,
C’est-à-dire en charge électrique élémentaire : q e- = - e.
3. Représentation symbolique du noyau de l'atome
Pour représenter l'atome avec ses caractéristiques, c'est-à-dire le nombre de particules le
constituant, on utilise le symbole chimique (ici noté X) et pour représenter la composition de
son noyau :
 en haut à gauche, on note le nombre de nucléons, noté A, appelé nombre de masse
(qui regroupe protons + neutrons)
 en bas à gauche, on reporte le nombre de protons, noté Z, appelé numéro atomique.

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L'essentiel
L'atome est constitué d'un noyau central, chargé positivement, et d'électrons, chargés
négativement, qui gravitent autour dans le nuage électronique.
Le noyau est lui-même constitué de nucléons : neutrons, non chargés, et protons, chargés
positivement, de masses quasi identiques.

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Le cortège électronique
L'atome est constitué d'un noyau chargé positivement et d'un nuage d'électrons en mouvement
chargés négativement qui constituent le cortège électronique.
L'égalité du nombre de charges positives (protons) et négatives (électrons) assure
l'électroneutralité de l'atome.
Les électrons du cortège électronique sont répartis en couches et sont plus ou moins liés au
noyau.
1. Electroneutralité de l'atome
a. Les électrons
Les électrons constituent le cortège électronique de l'atome.
Leur existence a été mise en évidence par l'anglais J.J. Thomson en 1881, qui a prouvé que
les électrons étaient des constituants universels de la matière.
Les électrons sont chargés négativement et gravitent autour du noyau chargé positivement
du fait du nombre de protons qui le constituent.
Un atome isolé est électriquement neutre donc il y a autant de protons chargés
positivement dans le noyau que d'électrons de charge opposée dans le cortège électronique.
Donc puisque le numéro atomique Z représente le nombre de protons, il y aura dans un atome
autant d'électrons, soit Z électrons.
2. Constitution du cortège électronique
a. Les couches électroniques
Dans le modèle de l'atome le plus couramment utilisé, tous les électrons ne sont pas liés de la
même manière au noyau, ils se répartissent sur différentes couches notées, de la plus proche à
la plus éloignée du noyau : Couches électroniques K, L, M...
b. Répartition des électrons dans les couches électroniques du cortège
Les couches électroniques sont remplies les unes après les autres dans l'ordre en partant de la
couche K.
Le nombre maximum d'électrons portés par :
 la couche K est de 2 électrons,
 la couche L est de 8 électrons,
 la couche M est de 8 électrons.