Le noyau de l’atome

A

Constituants de l'atome

• L’atome a longtemps été considéré comme indivisible, jusqu'à l’expérience d’Ernest Rutherford en 1911 qui prouva le contraire.
  


• L’atome est constitué d’un noyau chargé positivement entouré d’un cortège d’électrons chargés négativement.
  


• Les composants du noyau sont appelés nucléons. Il existe deux sortes de nucléons : les neutrons et les protons.

B

Caractéristiques des constituants de l'atome

• Le noyau est composé de :
  ❯ protons, chargés positivement, de charge $+e=1\text{,}602\times 10^{-19}\mathrm{C}$ et ayant une masse $m_{\text{ proton}}=1\text{,}673\times 10^{-27}$ kg ;
  ❯ neutrons, électriquement neutres et ayant une masse $m_{\text{ neutron}}=1\text{,}675\times 10^{-27}$ kg.


• Les électrons sont situés autour du noyau. Ils ont une charge négative égale à $-e$ et une masse $m_{\text{ eˊlectron}}=9\text{,}109\times 10^{-31}$ kg.

C

Notation symbolique du noyau d’un atome

Le noyau d’un atome est représenté par la notation symbolique ${}_Z^A\text{X}$, où :

• $\mathbf{X}$ est le symbole chimique de l’atome considéré ;
• $\mathbf{A}$ est le nombre de nucléons (somme des neutrons et des protons du noyau, appelé aussi nombre de masse) ;
• $\mathbf{Z}$ est le numéro atomique (nombre de protons dans le noyau).

A

Dimensions et électroneutralité de l’atome

• Un atome est électriquement neutre : il possède autant d’électrons dans son cortège électronique que de protons dans son noyau.


• Le rayon d’un atome est 100 000 fois plus grand que celui de son noyau : l’atome est donc essentiellement constitué de vide et sa structure est dite lacunaire.

B

Masse d'un atome

• La masse du cortège électronique est négligeable par rapport à celle du noyau de l’atome, la masse $m$ d’un atome est presque égale à celle de son noyau :
  $m_{\text{ atome}}=A\cdot m_{\text{ nucleˊon}}$

Le modèle de l’atome présenté a une structure composée de protons, neutrons et électrons.


Ce modèle permet de :
• décrire les atomes de différents éléments ;
• décrire leurs propriétés chimiques.


Mais il ne permet pas de :
• expliquer les transformations nucléaires quand le noyau change de composition.