IsotopesIsotopes

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes22

L’atomeL’atome

L’atome est constitué L’atome est constitué : :

d'un noyau central, chargé positivement, d'un noyau central, chargé positivement,

qui est un assemblage de protons et de qui est un assemblage de protons et de

neutrons. neutrons. 

d'un nuage périphérique composé d'un d'un nuage périphérique composé d'un

cortège d'électrons, chargés négativement, cortège d'électrons, chargés négativement,

qui tournent à des vitesses prodigieuses qui tournent à des vitesses prodigieuses

autour du noyauautour du noyau

Particule masse (uma) charge électrique (C)Electron 5,49.10-4 - 1,6.10-19 Proton 1,0073 + 1,6.10-19 Neutron 1,0086 0

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes33

Classification des élémentsClassification des éléments

chlore17

Cl35,454 masse atomique

(en uma)

nombre atomique Z = nombre de protons= nombre d'électrons

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes44

Isotopes - Nombre de masseIsotopes - Nombre de masse

Nombre de masse (A):Nombre de masse (A):– nombre de nucléons (protons + neutrons)nombre de nucléons (protons + neutrons)

Isotopes : aIsotopes : atomes d’un même élément qui tomes d’un même élément qui

contiennent un nombre identique de contiennent un nombre identique de protons mais un nombre différent de protons mais un nombre différent de neutronsneutrons

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes55

Isotopes - Nombre de masseIsotopes - Nombre de masse

chlore-35 chlore-37Nombre Z 17 17Nombre A 35 37

Electrons 17 17 Protons 17 17 Neutrons = A-Z 18 20

Exemple : le chlore naturel (Z = 17 ) est constitué de Exemple : le chlore naturel (Z = 17 ) est constitué de

2 isotopes : le chlore-35 et le chlore-372 isotopes : le chlore-35 et le chlore-37

IsotopesIsotopes

Voici un exemple avec Voici un exemple avec l’hydrogène:l’hydrogène:

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes

Abondance isotopiqueAbondance isotopiqueMasse atomique moyenneMasse atomique moyenne

Abondance isotopique = Abondance isotopique = La quantité relative (%) de chaque La quantité relative (%) de chaque isotope présent dans un élémentisotope présent dans un élément

Masse atomique moyenne = Masse atomique apparaissant sur Masse atomique moyenne = Masse atomique apparaissant sur

le tableau périodique et qui tient compte des isotopes et de leur le tableau périodique et qui tient compte des isotopes et de leur

abondanceabondance

Exemple : nbre masse abondance A isotopique en % (1)

Chlore-35 34,97 75,8%Chlore-37 36,97 24,2%

Masse atomique moyenne du chlore (MM) :

= (0,758 x 34,97 uma) + (0,242 x 36,97 uma) = 35,454 uma(1) = nombre moyen d’isotope cité pour 100 atomes de l’élément

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes88

Masse atomique du Masse atomique du chlorechloreMasse atomique moyenne du chlore (MM) :

= (0,758 x 34,97 uma) + (0,242 x 36,97 uma) = 35,454 uma

Isotopes et masses exactesIsotopes et masses exactes99

Distribution isotopique du chloreDistribution isotopique du chlore

Spectre de Cl

36,97

34,97

0

20

40

60

80

100

33 34 35 36 37 38 39

m/z

abondance e

1010

Calcul de la masse atomique moyenne: Calcul de la masse atomique moyenne:

1. Déterminer la masse atomique moyenne du carbone sachant qu’il est formé de deux isotopes; 12C (98,892%) et 13C (1,108%).

 

1111

Calcul de la masse atomique moyenne: Calcul de la masse atomique moyenne:

2. Les trois isotopes naturels du néon, leurs proportions relatives et leurs masseatomiques respectives sont les suivantes : la proportion du néon 20 est de 90,51% et sa masse est de 19,99244u; la proportion du néon 21 est de 0,27% et sa masse est de 20,99395u; la proportion du néon 22 est de 9,22% et sa masse est de 21,99138u. Calculer la masse atomique moyenne du néon.

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Calcul de la masse atomique moyenne: Calcul de la masse atomique moyenne:

3.Le brome naturel est constitué de deux isotopes. 79Br et 81Br, dont les masses atomiques valent, respectivement 78,918u et 81, 916u.

Sachantque la proportion de brome 79 est de 50.69% et que celui du brome 81 est de 49.31%, calculer les la masse atomique moyenne du brome.

1313

Calcul du pourcentage d’abondance de Calcul du pourcentage d’abondance de chaque isotope : chaque isotope :

4.Le bore naturel est constitué de deux isotopes, 10B et 11B, dont les masses atomiques valent , respectivement, 10,013u et 11, 009u. Sachantque la proportion de bore 10 est de 19.88% et que celui du bore 11 est de 80.12%, calculer les la masse atomique moyenne du brome.