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Le modèle de l ’atome
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Dernière mise à jour:
Le 24 Septembre 2008
Consignes
• Vous devez d ’abord comprendre ce qui est écrit puis le recopier en respectant scrupuleusement le plan.
• Vous rencontrerez certains exercices. Vous devez absolument les faire avant de poursuivre.
• Pour vous déplacer, cliquez sur: – les boutons pour atteindre les paragraphes.
– les titres pour atteindre les sous-paragraphes.
• Inutile de recopier ce qui est en italique.
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Plan du coursI. La découverte de l’atomeII. L’atome
1- Structure atomique
2-Les particules de l’atome
a) Le noyau
a-1 Constitution
a-2 Symbole du noyau
b) Les isotopes.
c) Définition de l ’élément chimique
III. Les électrons.1- Qu’est ce qu’un électron?
2- Nombre d’électrons.
3- Répartition en couches. IV. Les masses dans l ’atome.
1- Calcul de la masse du noyau.
2- Calcul de la masse des électrons.
3- Calcul de la masse de l’atome.
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a) Le noyau
a-1) Constitution.– Le noyau est constitué
» de protonsprotons particules qui sont électriquement chargées positivement, dont la charge est q = 1,6.10-19 C
» de neutronsneutrons Particules électriquement neutres.
– Ces particules sont appelées des nucléonsnucléons.
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a) Le noyau
a-2) Symbole du noyau.– Le nombre de charge ou numéro numéro
atomiqueatomique ZZ d ’un atome est le nombre de protons qu’il contient.
– Le nombre de nucléons d ’un noyau est représenté par la lettre AA.
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• Le nombre de neutrons N dans un noyau vaut donc
N = A - Z
Le noyau d ’un atome de symbole chimique X est représenté par
A
XZ
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• Compléter le tableau
exercice 1
Nom Symbole Nombre de protons
Nombre de neutrons
Nombre de nucléons.
Zirconium 4091Zr
Hydrogène 11H
Cobalt 2759Co
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b) Les isotopes
• Dans un échantillon de cuivre, tous les atomes de cuivre ne sont pas identiques. Ils ont tous le même nombre de protons, mais certains atomes ont 63 nucléons et d ’autres 65. Ces atomes sont dit isotopes.
On appelle isotope des atomes qui ont le même numéro atomique Z, mais des nombres de nucléons A différents.
63 Cu29
65 Cu29Même Z
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Le numéro atomique du fer est Z = 26 et son nombre de neutrons varie de 28 à 30 .
• Ecrire sous la forme X tous les représentants de cet élément.
A
Z
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Exercice 3L'isotope le plus abondant du chlore s'écrit .
L'autre isotope a un nombre de neutrons égal à 20.
• Ecrire le symbole de cet isotope et donner la structure d'un de ses atomes.
35Cl17
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c) Définition de l’élément chimique
On donne le nom d’élément chimique à l ’ensemble des entités chimiques (atomes, isotopes, ions) ayant le même numéro atomique Z
Un élément chimique est caractérisé par son numéro Un élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Zatomique Z
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Exercice n°4• Parmi la liste suivante, regrouper les entités chimiques
appartenant au même élément chimique.• Trouver les symboles à la place des points d ’interrogation en
vous aidant de la classification périodique située à la dernière page de votre manuel
? ? ? ? ? ?
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124
52
124
50
123
52
124
54
115
50
129
54
III- Les électrons
1- Qu’est ce qu’un électron?• L ’électron est une particule chargée d ’électricité négative.chargée d ’électricité négative. Sa
masse est extrêmement petite:
mmee- = 9,1.10- = 9,1.10-31-31 kg kg
• Sa charge électrique est la plus petite charge possible qu’une particule peut posséder. On parle de la charge élémentaire notée On parle de la charge élémentaire notée e = 1,6.10e = 1,6.10-19-19 C C (C pour coulomb: unité de la charge électrique).
q (charge d ’un électron) = - eq (charge d ’un électron) = - e
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III- Les électrons
2- Nombre d ’électrons.Un atome est électriquement neutre. Donc le nombre de protons est
égal au nombre d ’électrons
• Donnez le nombre d ’électrons présents dans chacun des atomes suivants.
12 197 63 27
6C 79Au 29Cu 13Al
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III- Les électrons
3 - Répartition en couches.• Les électrons se répartissent autour du noyau sur plusieurs
couches. • Du centre vers l'extérieur:
– La couche K:La couche K: 2 électrons au maximum.
– La couche L:La couche L: 8 électrons au maximum.
– La couche M:La couche M: 18 électrons au maximum.
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exemple: (à lire)
• Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium 12Mg
Mg : 12 électrons
Plaçons d'abord 2 électronssur la couche K celle qui est la plus près du noyau.
24
12
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exemple:
• Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium 12Mg
Mg : (K)2
Reste 10 électrons à placer.
Remplissons la coucheL de 8 électrons.
24
12
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exemple:
• Répartissons ensemble les électrons d ’un noyau de magnésium 12Mg
Mg : (K)2 (L)8
Reste 2 électrons à placer.
La couche M peut contenir18 électrons mais il n'en reste que 2 à placer.
24
12
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Structure électronique d ’un atome de magnésium (à recopier)
24 Mg : (K)2 (L)8 (M)2
La couche interne est toujours la couche KLa couche externe est la dernière couche remplie
12
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Exercice n°6:
• Donner la structure électronique :
40
de l ’argon: 18Ar
11
du bore: 5B
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IV. Les masses dans l’atome.
1- Calcul de la masse du noyau.• Dans un noyau chaque nucléon a une masse 2000 fois plus grande
que celle d ’un électron c ’est à dire:
mmnn = 1,7.10 = 1,7.10 -27-27 kg kg.
Calculer la masse d ’un noyau de mercure
202
80Hg
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IV. Les masses dans l’atome.
2- Calcul de la masse des électrons.• La masse de chaque électron vaut
me = 9,1.10-31 kg
Calculer la masse des électrons présents dans un atome de mercure
202
80Hg
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Félicitations
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