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L'atome et sa structure
Noyau, électrons et l'organisation en couches
§1.Le constituant de toute matière
Tout ce qui nous entoure est fait d'atomes : l'air, l'eau, le sable de la plage, ton propre corps. Un atome est minuscule (environ un dixième de milliardième de mètre) et électriquement neutre.
Il est formé d'un noyau central, très petit et très dense, autour duquel se déplacent des électrons. L'essentiel de l'atome est en réalité du vide : si le noyau était une bille au centre d'un stade, les électrons tourneraient dans les tribunes.
§2.Les trois particules
- Le proton
- Dans le noyau, charge positive (+e). Leur nombre, le numéro atomique Z, définit l'élément chimique.
- Exemple. Z = 1 → hydrogène ; Z = 6 → carbone ; Z = 8 → oxygène.
- Le neutron
- Dans le noyau, sans charge (neutre). Il participe à la masse mais pas à la charge.
- L'électron
- Autour du noyau, charge négative (−e), masse quasi nulle. Dans un atome neutre, il y a autant d'électrons que de protons.
§3.Numéro atomique et nombre de masse
Le nombre de masse est la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons.
Variables
- Nombre de masse (nucléons)- —
- Numéro atomique (protons)- —
- Nombre de neutrons- —
- -On note un atome ᴬ𝐙X. Exemple : le carbone 12 est ¹²₆C → 6 protons, 6 neutrons.
- -Atome neutre → nombre d'électrons = Z.
- -Deux atomes de même Z mais de N différents sont des isotopes (même élément, masse différente).
§4.Les électrons s'organisent en couches
- Le remplissage (règle simple)
- Les électrons remplissent les couches K, L, M en partant de la plus proche du noyau. K contient au plus 2 électrons, L au plus 8, M au plus 8 (à ce niveau).
- Exemple. Le sodium (Z = 11) : 2 électrons sur K, 8 sur L, 1 sur M → (K)²(L)⁸(M)¹.
- La couche externe gouverne la chimie
- Ce sont les électrons de la dernière couche (électrons de valence) qui déterminent comment l'atome réagit et forme des liaisons.
À retenir
- Un atome = un noyau (protons + neutrons) entouré d'électrons, le tout neutre et surtout… du vide.
- Proton : + dans le noyau ; neutron : neutre dans le noyau ; électron : − autour.
- Z = nombre de protons (= l'élément). A = Z + N. Notation ᴬ𝐙X.
- Atome neutre → nombre d'électrons = Z. Mêmes Z, N différents → isotopes.
- Les électrons remplissent K(2), L(8), M(8). La couche externe décide de la réactivité.