L'atome, introduction à la Chimie

http://physiquereussite.fr/

La matière est constituée de particules élémentaires appelées atomes (le mot dérive de ″ atomos ″ qui signifie l’indivisible en Grecque). La masse et le rayon d’une telle particule sont respectivement de l’ordre de 10(-26) kg et 10(-10)m. 
 
L’atome, à son tour, est composé de particules dont les principales sont :   protons,   neutrons et  électrons. Les protons et les neutrons, appelés nucléons, sont constitués chacun de 3 quarks, et  forment le noyau  de l’atome. 
 
La charge et la masse des principales particules subatomiques sont
données dans le tableau suivant.
 
Particules                           Électron (e− )              Proton (p)                 Neutron (n)
Masse (m) en kg                  9,109 10(−31)          1,672 10(−27)          1,675 10(−27)
Charge  (q) en
coulombs (C)                    −  1,602 10(−19)         + 1,602 10(−19)          0
 
Remarques :  
•  mp ≈ mn ≈ 1836 me
•  |q e-| = |qp| 
•  La masse de l’atome est pratiquement égale à celle du noyau.
 •  Le diamètre du noyau est de l’ordre de 10(−14)m, et sa masse volumique avoisine 1012g/cm(3). Cette valeur est gigantesque par comparaison à celles des masses volumiques usuelles. 
 
 
Représentation symbolique de l’atome
 
Par convention, l’atome d’un élément X est représenté  par le symbole  
AZX, où  Z  est le numéro atomique qui est égal au nombre de protons. Z est aussi égale au  nombre d’électrons dans le cas d’un atome neutre. A  est le nombre de masse ; il est égal au  nombre des nucléons (protons + neutrons).
Exemples:
                       (1)(1)H (hydrogène);
 
Unité de masse atomique (uma)
 
L’unité de la masse (kg) adoptée dans le cas des objets macroscopiques ne convient pas dans le cas des particules subatomiques, dont la masse est de l’ordre de 10 (−27) kg. 
Pour définir une nouvelle unité plus adaptée, il a  été convenu de considérer que l’isotope (6)(12)C soit  la référence pour tous les éléments et que sa masse est égale à 12 uma. Il en découle :
1 uma = 1,66 10(-24) g
 N est le nombre d’Avogadro  (6,022 1023  mol(−1))
Dans ce cas les masses des nucléons et de l’électron exprimées en uma
sont : 
                 mp  = 1,0071 ;      mn  = 1,0089 ;     me = 5,486 10(−4)
 
Il peut être remarqué  que le nombre de masse (A) représente  la masse de l’atome en uma. 
 
La masse molaire d’un élément, exprimée en gramme, correspond à la masse de N atomes de cet élément, soit une mole.   
 
NB:  Les chiffres entre parenthèse sont des exposants des chiffres qui le précèdent. Notre équipe est entrain de travailler sur la résolution de cette situation.