Chapitre 1: Constitution de la matière

A/ La composition de l'atome:

Un atome est constitué d'un noyau et d'un cortège éléctronique en mouvement incessant autour de ce noyau.

A.1/ Le noyau atomique:

A.1.a/ Les constituants du noyau:

http://www.cvm.qc.ca/artsplastiques/510_A14/1_Matiere/atome.jpg

Les noyaux sont consitués de deux particules appelés neutrons et protons.
Protons: possèdent une charge électronique q=+e
e ( charge élémentaire ) e=1,6x10^-19 Coulomb
Neutrons: ils n'ont pas de charge éléctronique positive ou négative.

exemple: noyau d'Helium: He
2 protons, 2 neutrons= 4nucléons

A.1.b/ Notation symbolique des Noyaux:

Un noyaux atomique est représenté symboliquement pas la notation http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/physique/divers/Java/atome/xaz.png( se lit X az)

X= c'est le symbole du noyau atomique
a= nombre de nucléons ( nombre de masse )
z= numero atomique ( nombre de protons )

A.2/ Le cortège électronique:

Autour du noyau gravitent des électrons de charge négative q=-e ( 1,6x10^-19 Coulomb )

http://www.windows.ucar.edu/cool_stuff/atom_e_s.gif

La charge de l'électron est exactement opposée à la charge du proton. Un atome est électriquement neutre, il y a donc autant de neutrons que de protons.

A.2.a/ Les couches:

Les électrons se répartissent en couches électroniques autour du noyau appelée K pour la première, L pour la seconde, M pour la troisième, et ainsi de suite.

http://perso.orange.fr/f5zv/RADIO/RM/RM23/RM23D/RM23D01c.gif

Principe de PAULI

Une couche peut contenir au maximum 2n² électrons où n est le numero de la couche. Quand une couche est remplie (2n² électrons) on dit qu'elle est saturée.

K: 2 électrons
L: 8 électrons
M: 18 électrons
N: 32 électrons
O: 50 électrons

A.2.b/ Structure électronique:

La structure basée sur le principe de Pauli est valable jusqu'a 18 électrons.
La dernière couche contenant des électrons est appelée couche externe et les autres couches internes, les couches internes sont toujours saturée.

remarque: une couche externe peut etre saturée.

B/ Les caractéristiques de l'atome:

B.1/ Les dimensions de l'atome, structure lacunaire:

L'atome est modélisé par une sphère de rayon R appelé rayon atomique
http://www.ilemaths.net/img/phys/2/phys_2-atome_05.gif
L'atome est principalement consitué de vide, composé d'un noyau de taille négligeable par rapport à la sphère.

B.2/ Electro-neutralité:

Un atome es électriquement neutres, il y a autant d'électrons que de protons.

B.3/ Masse de l'atome:

La masse de l'atome est la somme de la masse d ses constituants:

M(atome)= Zxmasse proton + ( A-Z )n + Zxmasse électron
protons et neutrons = même masse
M(atome)= Axmasse proton

Masse d'un neutron = 1.675x10^-27 kg
Masse d'un proton = 1.673x10^-27 kg
Masse d'un électron = 9.109x10^-31 kg

Un nucléon est 2000 fois plus lourd qu'un électron.
La masse de l'atome est essentiellement concentrée dans son noyau et la masse d'un atome est égal à la masse de proton x A ou la masse de neutron x A