Généralités
- La matière : elle constitue tout ce qui possède une masse et qui occupe un volume dans l’espace.
- Atomes : du grec Atomos qui signifie invisible, c’est des minuscules morceaux qui constituent la matière. Un atome contient un noyau (protons +neutrons) autour duquel gravites des électrons.
- Protons : particules subatomique portant une charge électrique positive.
- Neutrons : particules subatomique portant une charge électrique nulle.
- Electrons : particules élémentaires qui possèdent une charge électrique négative.
- Numéro atomique "Z" : c’est le nombre de protons que possède l’atome.
- Nombre de masse "A" : c’est la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons d’un atome.
- Isotopes : ce sont les atomes qui possèdent le même numéro atomique Z mais un nombre de masse A diffèrent.
- Nombre d’Avogadro "" : il correspond au nombre d’atomes dans 12 grammes de carbone 12.Il est donné par.
- L’unité de masse atomique "UMA" : c’est une unité conçue pour faciliter l’expression des masses des atomes et molécules. Elle correspond au de la masse du carbone 12.
- LA MOLE : c’est la quantité de matière qui contient autant d’atomes qu’il y en a dans 12g de carbone 12.
- Masse molaire : c’est la masse d’une mole d’atomes d’un élément.
- Masse atomique : c’est la masse d’un atome d’une molécule donnée.
- L’abondance relative : c’est le pourcentage en nombre d’atomes de chacun des isotopes présents dans un mélange.
- Les protons et les neutrons sont aussi appelé nucléons.
- Dans un atome il existe autant de protons que d’électrons.
- L’atome est de charge nulle.
- Le noyau d’un élément quelconque s’écrit sous la forme suivante : . Avec Z le numéro atomique et A le nombre de masse.
- Les deux nombres A et Z permettent de connaitre la composition du noyau.
- Un atome de carbone possède une masse de .
- Toute grandeur se rapportant à une mole est dite grandeur molaire.
- Si le nombre de neutrons varie les propriétés chimiques ne changent pas, seule la stabilité du noyau est remise en question (instabilité radioactive).
- Les compositions de quelques atomes :
- Quelques isotopes naturels :
Magnésium :
Carbone :
Hydrogène :
La masse molaire moyenne se calcule comme suit :
Avec :
Dans un noyau les protons (de charge positive) se repoussent, c’est pour cela qu’on leurs ajoute des neutrons qui vont crée une stabilité au sein du nucléide par l’effet de « dilution » des charges positives, en effet plus les protons sont éloignées les uns des autres moins ils se repoussent et plus le nombre de protons augmente plus celui des neutrons augmentera pour garder cette stabilité .Si le nombre de protons est trop élevé (z>84) il n’y aura plus de nucléides stables ils seront tous radioactifs.
- Pour les éléments de Z<30 les isotopes stables contiennent un nombre de neutrons égale a celui des protons (Z=N).
- Pour les éléments de les isotopes stables contiennent un nombre de neutron plus élevé que celui des protons (N>Z).
Dans un noyau il existe des forces nucléaires qui s’opposent à la force de Coulomb responsable de la stabilité. Une énergie est associé à ces forces, elle est appelée énergie de « cohésion » ou de « liaison », Einstein nous donne son expression dans la relation d’équivalence masse- énergie suivante :
Avec : C : célérité de la lumière
- La masse du noyau d’un atome est inférieur à la somme des masses des particules qui le compose.
- Le noyau est plus stable que ses éléments séparés (protons et neutrons).
- Lors de la formation du noyau une partie de la masse des particules qui le construisent est transformée en énergie.
- Plus l’énergie de cohésion est grande plus le noyau sera stable.
La différence entre la masse du noyau et la somme des masses des particules qui le compose est appelée défaut de masse elle est calculer par la relation :
On considère les atomes et ions suivants :
- formé de l'atome
- formé de l'atome
Donner la composition du noyau et le nombre d’électrons pour chaqu’un d’eux.
Comme c’est u atome à l’état fondamentale il est électriquement neutre, se qui veut dire qu’il a autant de protons que d’électrons. Donc
Cet ion a une charge
Cet ion est de charge
