Les masses dans l'atome
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Comparer la taille et la masse d’un atome et de son noyau.
- L’atome possède une structure lacunaire, c’est-à-dire qu’il est essentiellement composé de vide.
- Les masses des neutrons et protons sont très supérieures à celle des électrons donc la masse de l’atome est concentrée dans son noyau : matome ≈ (A) × mp ≈ (A) × mn.
- Comparaison de deux grandeurs
- Les opérations sur les puissances de 10
- L’écriture scientifique
- L’écriture conventionnelle d’un noyau
Le tableau périodique nous indique les nombres :
- Z = nombre de protons ;
- A = nombres de nucléons (protons + neutrons).
On en déduit que le nombre de neutrons est A – Z.
Les valeurs A et Z dans le tableau périodique
Pour calculer la masse du noyau d’un atome, il suffit d’additionner les masses des particules qui le constituent grâce aux valeurs suivantes.
| Particule | Masse (en kg) |
| Proton | mp = 1,673 × 10–27 kg |
| Neutron | mn = 1,675 × 10–27 kg |
mnoyau = mp × (Z) + mn × (A – Z)
Le fer
possède 26 protons et
56 nucléons, donc 56 – 26 = 30 neutrons.
mnoyau (Fe) = mp × (Z) + mn × (A – Z)mnoyau (Fe) = 1,673 × 10–27 × (26) + 1,675 × 10–27 × (30)
mnoyau (Fe) = 9,375 × 10–26 kg
Le tableau ci-dessous présente les masses des particules qui constituent l’atome.
| Particule | Masse (en kg) |
| Proton | mp = 1,673 × 10–27 kg |
| Neutron | mn = 1,675 × 10–27 kg |
| Électron | me = 9,110 × 10–31 kg |
On remarque que la masse d’un électron est très petite comparée à celle des nucléons, donc la masse de l’atome est concentrée dans son noyau.
Les masses des protons et des neutrons sont, de plus, quasiment identiques.
matome ≈ mp × (A) ≈ mn × (A)
Le fer
possède
56 nucléons.
matome (Fe) ≈ 1,675 × 10–27 × (56)
matome (Fe) ≈ 9,380 × 10–26 kg
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