PHYSIQUE-CHIMIE
Atome
Objectif : Comprendre la structure d’un atome
Table of Contents
1. Noyau de l’atome
Le noyau de l’atome est une partie essentielle de l’atome.
Il contient :
- Les Protons qui ont une charge positive
- Les neutrons qui ont une charge neutre
les protons et les neutrons qui déterminent l’identité de l’élément chimique.
Le nombre de protons dans le noyau détermine l’élément chimique et est appelé le numéro atomique.
Les neutrons contribuent à la stabilité du noyau en compensant les répulsions électrostatiques entre les protons. Le nombre total de neutron et protons dans un noyau est appelé nombre de masse. L’élément chimique est noté X, de numéro atomique Z et de nombre de masse A de la manière suivante :
Le noyau de l’atome est aussi appelé nucléon .
2. Configuration électronique d’un atome
Les électrons orbitent autour du noyau dans des couches appelées niveaux d’énergie. Les électrons ont une charge négative et sont attirés vers le noyau par la force électromagnétique.
La configuration électronique d’un atome est la distribution des électrons dans les différents niveaux d’énergie. Cette configuration électronique détermine les propriétés chimiques de l’atome, telles que sa réactivité et sa capacité à former des liaisons avec d’autres atomes.
3. Stabilité et charge d’une entité chimique
La stabilité d’une entité chimique est déterminée par la présence d’un nombre équilibré de protons et de neutrons dans le noyau. Si le nombre de protons et de neutrons n’est pas équilibré, l’entité peut être radioactive et se désintégrer en émettant des particules et de l’énergie. La charge électrique d’une entité chimique est déterminée par le nombre de protons dans le noyau.
Si l’entité a :
- plus de protons que d’électrons, elle sera chargée positivement ( ion cation)
- plus d’électrons que de protons, elle sera chargée négativement. ( ion anion)
Un exemple de l’importance de la stabilité et de la charge électrique d’une entité chimique est le cas des isotopes radioactifs. Le carbone-14 est un isotope radioactif du carbone qui se désintègre avec une demi-vie d’environ 5700 ans. En raison de sa radioactivité, le carbone-14 est utilisé pour dater les matériaux organiques anciens tels que les fossiles. D’autre part, l’ion ammonium (NH4+) est une entité chimique chargée positivement qui est importante pour les plantes car elle est une source d’azote soluble dans l’eau et peut être absorbée par les racines des plantes.
4. Structure électronique de l’atome
La structure électronique d’un atome indique la répartition de ses électrons sur les couches électroniques et est utile pour déterminer sa stabilité ou l’ion stable qu’il peut former.
On répartit les électrons de l’atome sur les couches électroniques dans l’ordre suivant.
- La 1ere couche, qui peut accueillir 2 électrons au maximum.
- La 2eme couche, qui peut accueillir maximum 8 électrons
etc…
1s2→ 2s2→2p6→3s2→3p2 est un exemple de configuration électronique pour le silicium .
Il a 4 électrons de valence ( 4 sur la dernière ligne )