Structure de l'atome PDF

Chapitre 1 : Structure de l'atome  I- Les particules fondamentales de l’atome et leurs caractéristiques. La matière est constituée à partir d’atomes. L’atome est formé d’un noyau entouré d’électrons. Le noyau atomique est constitué de particules appelées nucléo...

Chapitre 1 : Structure de l'atome  I- Les particules fondamentales de l’atome et leurs caractéristiques. La matière est constituée à partir d’atomes. L’atome est formé d’un noyau entouré d’électrons. Le noyau atomique est constitué de particules appelées nucléons(protons et es électrons d’un atome constituent le nuage électronique neutrons). tège électronique) de cet atome. particules fondamentales de l’atome sont : tons, neutrons et électrons. parties de l’atome sont : le noyau et le nuage électroniqu a) Proton :  Localisation ou emplacement : à l’intérieur du noyau  Symbole : p+  Charge relative : 1+ Rq : la charge d’un proton est une charge élémentaire positive (+e) e= +1,6 × 10–19 C. (Le coulomb (C) est l’unité de charge électrique)  Masse : m(proton) ≈ 1,67 × 10–27 Kg ≈ 1 u.m.a (1 u) Rq : u.m.a → unité de masse atomique b) Neutron :  Localisation ou emplacement : dans le noyau  Symbole : n0  Charge : nulle, particule électriquement neutre  Masse : m( neutron) ≈ 1,67 × 10–27 Kg ≈ 1 u.m.a c)Électron : Localisation ou emplacement : dans le nuage électronique (à l’extérieur du noyau) Symbole : e– Charge relative : 1– Rq : la charge d’un électron est une charge élémentaire négative (–e) e = –1,6 × 10–19 C. Masse : mélectron ≈ 9,1 × 10–31 Kg ≈ 5,5 × 10–4 u.m.a II- Charge totale de l’atome : Q= charge relative du noyau + charge relative du nuage électronique Charge relative du noyau (Q) = nombre de protons × charge relative d’un proton Qnoyau = Z × (1+) = Z+ Charge relative du nuage électronique (Qʹ) = nombre d’électrons × charge relative d’un électron Q’= Qelectron= Z × (1–) = Z– Conclusion: Qatome = ( Z+) + (Z-) = 0 L’atome est électriquement neutre. Sa charge est nulle ❖ Application 1 : Le noyau de l’atome de sodium Na contient 11 particules chargées positivement. 1- Déterminer (ou calculer) la charge relative du noyau de l’atome de sodium sachant que la charge relative d’un proton est 1+. 2- Déterminer (ou calculer) la charge du noyau de l’atome de sodium sachant que la charge élémentaire d’un proton est e = +1,6. 10–19 C. III- Représentation symbolique (notation symbolique ,nucléide ou nuclide) de l’atome ou du noyau de l’atome : Z est le numero atomique, c’est le nombre de p+ A est le nombre de masse, c’est le nombre de nucleons. A= Z+ N et N= A-Z  Remarque: !!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Un élément chimique est identifié par son numéro l’élément est caractérisé par atomique Z. son numéro atomique Z. Il n’y "TEL NUMERO a jamais deux éléments ATOMIQUE, TEL ELEMENT différents qui ont le même CHIMIQUE" numéro atomique Z. (C’est la carte d’identité de l’élément) Application 2 : (1ère session 2018) La charge relative du nuage électronique d’un atome de potassium est égale à 19–. a) Déduire la charge relative du noyau de l’ atome de potassium. b) Montrer que le numéro atomique de l’élément potassium est 19, sachant que la charge relative d’un proton est 1+. IV- Masse atomique : Exemple : pour le sodium Masse de l’atome = masse du noyau + masse des électrons Na (A = 23) Masse de l’atome de sodium Or la masse totale des électrons est négligeable devant celle du noyau, (masse atomique) = masse du noyau alors la masse d’un atome est pratiquement égale à la masse de son = noyau (la masse de l’atome est concentrée dans son noyau). nombre de nucléons × masse d’un nucléon Masse de l’atome = masse du noyau = nombre de nucléons × masse = 23 × 1 u = 23 u (23 d’un nucléon u.m.a) OU ⇒ masse de l’atome = A × 1u = A u (ou u.m.a) = A × 1,67 × 10–27 Kg =23 × 1,67 × 10– 27 Kg A u.m.a ⇒ masse d’un atome A (sans unité) ⇒ nombre de nucléons = 38,41 × 10–27 Kg.  V- Les isotopes : Les isotopes sont des atomes ayant le même numéro atomique Z mais des nombres de masse A différents ( par conséquent ,des nombres de neutrons N différents). sont deux isotopes de l’élément X Exemples : * Les isotopes de l’oxygène : 8O * Les isotopes de l’hydrogène : H * Plus un isotope possède des neutrons, plus sa masse augmente (plus il est lourd). L’isotope le plus lourd est celui qui possède le plus grand nombre de neutrons (⇒ qui a le nombre de masse le plus grand). Les atomes isotopes ont les mêmes propriétés chimiques. Application 4 On donne les pourcentages d’abondance des 3 isotopes du silicium: Si (Z = 14) 28 Si ; 29 Si et 30 Si 90 % 6% x% 1) Déterminer x. 2) Indiquer l’isotope le plus abondant et trouver sa composition nucléaire.