Le Noyau de l'Atome

Les notions du cours

Ouvrez chaque notion pour retrouver l'essentiel du chapitre.

1. Le modèle de l'atome

Un atome est un petit grain de matière constitué d'un noyau chargé positivement autour duquel tournent des électrons chargés négativement.

Un atome est essentiellement constitué de vide : sa structure est dite lacunaire.

10⁻¹⁰ mdiamètre de l'atome

10⁻¹⁵ mdiamètre du noyau

÷ 10⁵le noyau est 100 000 fois plus petit

2. Caractéristiques des constituants

La masse d'un atome est essentiellement concentrée dans son noyau.

m_atome ≈ A × m_nucléon avec m_nucléon = 1,67·10⁻²⁷ kg

Le proton et le neutron ont des masses sensiblement équivalentes (m_proton ≈ m_neutron = m_nucléon). La masse d'un électron est négligeable devant celle d'un nucléon : m_e = 9,11·10⁻³¹ kg.

A est le nombre de nucléons contenus dans le noyau.

3. Symbole du noyau

AZX

A = nombre de nucléons (nombre de masse) · Z = nombre de protons (numéro atomique) · X = symbole de l'atome.

Un noyau possède A nucléons dont Z protons de charge électrique +e et A − Z neutrons de charge nulle.

Des atomes ou des ions isotopes ont le même numéro atomique Z, mais des nombres de nucléons A différents.

Les symboles chimiques se retrouvent dans le tableau périodique, au rabat de couverture du livre.

4. Charge électrique

Un atome est électriquement neutre : le nombre d'électrons est égal au nombre de protons.

Q_noyau = Z × e (> 0) · Q_nuage = Z × (−e) = −Q_noyau (< 0)

avec la charge élémentaire e = 1,6·10⁻¹⁹ C.

	Proton	Neutron	Électron	Noyau	Nuage électronique	Atome
Charge	+e	0	−e	Z × e	Z × (−e)	0

Composez votre noyau

Choisissez A et Z : la composition, les charges et la masse se calculent avec les formules du cours.

Laboratoire du noyau

Modifiez les valeurs ou essayez un exemple.

Nucléons A Protons Z

ProtonsNeutronsÉlectrons

Exemple du cours : le platine

Un atome de platine (Pt) possède 195 nucléons dont 117 neutrons.

Donner le symbole de son noyau.
Déterminer la masse du noyau.
Déterminer Q_noyau et Q_nuage.
Comparer la masse de l'atome à celle de son noyau. Pourquoi A s'appelle-t-il « nombre de masse » ?

Voir la correction

1. Z = A − N = 195 − 117 = 78, donc le symbole est ¹⁹⁵₇₈Pt.
2. m_noyau = 195 × 1,67·10⁻²⁷ ≈ 3,26·10⁻²⁵ kg.
3. Q_noyau = 78 × 1,6·10⁻¹⁹ ≈ 1,25·10⁻¹⁷ C et Q_nuage = −1,25·10⁻¹⁷ C.
4. Les 78 électrons pèsent 78 × 9,11·10⁻³¹ ≈ 7,1·10⁻²⁹ kg, soit environ 0,02 % de la masse du noyau : la masse de l'atome est quasiment égale à celle du noyau. La masse est donc proportionnelle à A, d'où le nom de nombre de masse.

Vidéos pour réviser

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