Les atomes : structure (noyau, électrons) - modèle simplifié
Plongée au Cœur de la Matière
Toute la matière qui nous entoure, que ce soit une table, l'eau d'une bouteille ou l'air que l'on respire, est constituée de minuscules "briques" invisibles à l'œil nu : les atomes. Pendant longtemps, on a cru que les atomes étaient indivisibles, mais on sait aujourd'hui qu'ils sont eux-mêmes composés de particules encore plus petites. Nous allons explorer un modèle simple de l'atome pour comprendre sa structure de base.
Le Modèle de l'Atome de Carbone
Un atome est toujours électriquement neutre : il possède autant de protons (charges +) que d'électrons (charges -).
- Son noyau contient 6 protons et 6 neutrons.
Modèle planétaire simplifié de l'atome de carbone
Représentation simplifiée d'un atome avec son noyau et ses électrons.
Questions à traiter
- D'après l'énoncé, de quelles particules est constitué le noyau de l'atome de carbone ?
- Sachant qu'un atome est électriquement neutre, combien d'électrons possède l'atome de carbone ? Justifie ta réponse.
- On considère que la masse d'un proton ou d'un neutron est de 1 (dans une unité simplifiée) et que la masse d'un électron est presque nulle (environ 2000 fois plus petite). Calcule la masse approchée du noyau de l'atome de carbone, puis la masse approchée de l'atome entier. Que remarques-tu ?
- Dans quel partie de l'atome (le noyau ou le nuage électronique) est concentrée la quasi-totalité de sa masse ?
Simulation : Construis un Atome
Clique sur les boutons pour construire différents atomes et observer leur structure.
Clique sur un élément.
Correction : Les atomes : structure (noyau, électrons) - modèle simplifié
Question 1 : Composition du noyau
Réponse :
D'après le texte de l'énoncé, le noyau de l'atome de carbone est constitué de 6 protons et de 6 neutrons.
Question 2 : Nombre d'électrons
Principe :
Un atome est toujours électriquement neutre. Cela signifie que le nombre de charges positives (les protons dans le noyau) doit être égal au nombre de charges négatives (les électrons qui tournent autour).
Justification et Réponse :
Le noyau de l'atome de carbone contient 6 protons (donc 6 charges positives).
Pour que l'atome soit neutre, il doit donc y avoir 6 électrons (6 charges négatives) pour compenser les charges positives.
Quiz Intermédiaire 1 : Un atome de sodium possède 11 protons. Combien a-t-il d'électrons ?
Question 3 : Calcul de la masse de l'atome
Principe :
La masse de l'atome est la somme des masses de toutes les particules qui le composent. Comme la masse des électrons est négligeable (très petite), la masse de l'atome est pratiquement égale à celle de son noyau.
Calcul :
Masse du noyau = (nombre de protons × masse d'un proton) + (nombre de neutrons × masse d'un neutron)
Masse de l'atome = masse du noyau + masse des électrons
On remarque que la masse des 6 électrons est si petite qu'elle ne change presque pas la masse totale. La masse de l'atome est quasiment la même que celle de son noyau.
Question 4 : Localisation de la masse
Conclusion :
D'après le calcul précédent, on voit que les électrons, qui sont très légers, ne contribuent presque pas à la masse totale de l'atome.
Par conséquent, la quasi-totalité de la masse d'un atome est concentrée dans son noyau.
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. Le noyau d'un atome est composé de :
2. Un atome qui possède 8 protons possède :
3. Quelle est la particule qui a une charge électrique positive ?
Glossaire
- Atome
- Constituant fondamental de la matière. Il est composé d'un noyau et d'électrons.
- Noyau
- Partie centrale de l'atome, très dense, qui contient les protons et les neutrons. Il concentre presque toute la masse de l'atome.
- Proton
- Particule du noyau qui possède une charge électrique positive.
- Neutron
- Particule du noyau qui n'a pas de charge électrique (elle est neutre).
- Électron
- Particule très légère qui tourne autour du noyau et qui possède une charge électrique négative.
- Charge électrique
- Propriété de la matière. Il existe des charges positives (+) et des charges négatives (-). Les charges opposées s'attirent.
- Électriquement neutre
- Se dit d'un objet qui possède autant de charges positives que de charges négatives. C'est le cas de tous les atomes.
D’autres exercices de Chimie 4 ème:
0 commentaires