ch5 : MODÈLE DE L'ATOME

1. Structure de l'atome

Un atome est formé d'une partie centrale, le noyau, entouré d'électrons (de charge négative) en mouvement.
Le noyau est lui-même constitué de nucléons : les protons (de charge positive) et les neutrons (pas de charge électrique).

Si on représente l'atome par une sphère, son rayon est de l'ordre de 10-10 m .
Si on représente également son noyau par une sphère, son rayon est de l'ordre de 10-15 m , soit 100 000 fois plus petit : comme l'Univers, l'atome est essentiellement constitué de vide.

Le nombre de charge Z est égal au nombre de protons du noyau ; il est caractéristique de l'atome considéré.
Le nombre de nucléons A est égal au nombre total de protons et de neutrons du noyau.
 

remarques :
  • A et Z sont des nombres entiers
  • Z est aussi appelé numéro atomique
  • le nombre N de neutrons du noyau est :  N = A - Z

    
On note de la manière suivante le symbole X d'un atome donné, complété par les nombres Z et A :


2. Charges élémentaires

L'unité de charge est le coulomb (symbole : C ).

On appelle charge élémentaire la plus petite charge électrique que peut porter une particule ; elle a pour valeur :
 

e = + 1,6 . 10-19 C



 

particule

charge

proton

+ 1,6 . 10-19 C noté + e

neutron

0 C

électron

-1,6 . 10-19 C noté - e


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

3. Masse d'un atome

La masse d'un atome est égale à la somme des masses de toutes les particules qui le composent :
 

particule

masse

proton

1,673 . 10-27 kg

neutron

1,675 . 10-27 kg

électron

9,109 . 10-31 kg

 

remarques :
  • les masses du proton et du neutron sont presque les mêmes
  • la masse de l'électron est environ 2000 fois plus petite que celle d'un nucléon

    
La masse d'un atome est essentiellement concentrée dans son noyau : on calculera donc en général la masse d'un atome en négligeant celle des électrons.