physique chimie college lycee MODÈLE DE L'ATOME - 2e 
ATOME - LE NOYAU

 

Vocabulaire :

Un atome est constitué d'un noyau chargé positivement et d'un nuageon dit aussi cortège électronique d'électrons chargés négativement.

 

 

1. Le modèle atomique

 

 

1.1. Les constituants de l'atome

 

 

Le noyau :

Les composants du noyau sont les nucléons. Les nucléons sont les protons et les neutrons

 

proton neutron
charge +e = 1,60.10-19 C 0
masse 1,67.10-27 kg 1,67.10-27 kg

 

- La charge électrique q = + e du proton s'exprime en coulomb (C)
- Neutron est le nom donné aux nucléons neutres
- Proton et neutron ont des masses très procheselles seront égales dans les exercices.

 

Les électrons :

Les électrons se déplacent autour du noyau.

 

électron
charge - e = -1,6.10-19 C
masse 9,1.10-31 kg

 

 

1.2. Notation symbolique du noyau

notation symbolique
symbole d'un noyau - A nombre de masse et Z numéro atomique

A : nombre total de nucléons

Z : nombre de protons → q =+Ze

Pour trouver le nombre de neutrons, on fait :

N = A - Z

exemple : le bore
exemple de symbole de noyau atomique : le bore

 

2. Caractéristiques de l'atome

 

2.1. Électroneutralité de l'atome

 

Un atome est électriquement neutre. Il a autant d'électrons que de protons
 

2.2. Masse de l'atome

 

Comparons les masses d'un nucléon et d'un électron :

\( \displaystyle\mathsf {\frac{1,67 \times 10^{-27}}{9,1 \times 10^{-31}}\ =\ {1,8 \times 10^3}} \)

La masse des électrons peut être considérée comme négligeable devant celle des nucléons.

La masse d'un atome est sensiblement égale à celle de son noyau.

matome = A.mnucléon

 

Application : Le noyau de l'atome d'or s'écrit \( \displaystyle\mathsf {^{197}_{\ 79}Au} \).

Donnée masse d'un nucléon = 1,67.10-27 kg

1. Que vaut A pour cet atome ? A est le nombre de nucléons.

2. Calculer la masse d'un atome d'or.

 

 

2.3. Taille d'un atome

 

Tous les atomes n'ont pas la même taille. On peut évoquer les ordres de grandeur :
- diamètre d’un atome : D =10–10 m
- diamètre d’un du noyau : d = 10–15 m

Comparons les tailles de l'atome et du noyau :

\( \displaystyle\mathsf {\frac{D}{d}\ =\frac{10^{-10}}{10^{-15}}\ =\ 100\ 000 \ =\ 10^5} \)

L'atome est 100 000 fois plus grand que son noyau.

Application : Si l'atome est comparé à un terrain de foot, avec D = 100 m, le diamètre du noyau correspondra à celui

a) d'une tête d'épingle (d = 1 mm) ?

b) du point central (d = 20 cm) ?

c) du rond central (d = 18,3 m) ?

taille de l'atome - noyau, électrons et... vide !
La matière est essentiellement constituée de vide.