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L'écriture conventionnelle d'un noyau

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Objectifs
  • Décrire la constitution de l’atome.
  • Associer un atome à son modèle.
Points clés
  • L’atome est une particule très petite, invisible à l’œil nu et qui est à la base de la constitution de la matière. Il y a 118 éléments différents.
  • Un atome est constitué d’un noyau composé de nucléons (nombre A) et d’électrons de charge électrique négative (nombre Z).
  • L’atome est électriquement neutre, c’est-à-dire qu’il y a autant de charges positives dans son noyau (protons) que d’électrons dans son nuage d’électrons. Ce nuage d’électrons s’appelle le cortège électronique.
  • Un atome est représenté de la façon suivante , avec A le nombre de nucléons dans le noyau (protons + neutrons) et Z le nombre de protons.
  • La masse de l’atome est concentrée dans le noyau. La masse des électrons est considérée comme négligeable devant celle du noyau.

L’atome est représenté par une sphère délimitée par le nuage électronique, dont le centre est le noyau.

1. Le noyau de l'atome
a. La composition du noyau
Le noyau de l’atome est constitué par l’assemblage de particules appelées les nucléons.

Les nucléons sont de 2 sortes. 

  • Les protons, de charge électrique positive.
  • Les neutrons, sans charge électrique.
Remarque
Les masses des particules qui constituent l’atome ne sont pas à connaitre. Il faut retenir qu’elles sont infiniment petites et que leur ordre de grandeur est 1027.
Particule Masse (en kg)
Proton mp = 1,673 × 1027 kg
Neutron mn = 1,675 × 1027 kg
b. La représentation symbolique d'un atome

Un atome est représenté de la façon suivante.

Exemples
Voici la composition des noyaux des éléments chimiques suivants.
  •  : symbole de l’élément lithium.
    Le lithium a un noyau qui possède :
    3 protons et 7 – 3 4 neutrons.
  •  : symbole de l’élément sodium.
    Le sodium a un noyau qui possède :
    11 protons et 23 – 11 = 12 neutrons.
  •  : symbole de l’élément oxygène.
    L’oxygène a un noyau qui possède :
    8 protons et 16 – 8 = 8 neutrons.
  •  : symbole de l’élément chlore.
    Le chlore a un noyau qui possède :
    17 protons et 35 – 17 = 18 neutrons.
2. Autour du noyau
Un nuage d’électrons gravite autour du noyau atomique. Ce nuage d’électrons est chargé négativement (1 électron = 1 charge négative).
Modèle de l’atome avec :
  • les électrons chargés négativement (–) ;
  • les protons chargés positivement (+) ;
  • les neutrons qui ne portent pas de charge.

Dans tous les atomes, le nombre de protons est toujours égal au nombre d’électrons car l’atome est électriquement neutre.

Remarques
  • Le numéro atomique (Z) est égal au nombre de protons (+), qui est aussi égal au nombre d’électrons (–) car l’atome est électriquement neutre.
  • La masse des électrons est égale à 9,1 × 1031 kg. La masse des électrons est 2000 fois plus petite que celle des protons ou des neutrons.

La masse des électrons est négligeable devant celle du noyau.

Ces électrons sont en perpétuel mouvement autour du noyau. Ils constituent ce que l’on appelle le cortège électronique.

Exemples
  • L’élément chimique cuivre de formule Cu :
  • L’élément chimique sodium de formule Na :

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