Physique-Chimie · 3e · L’organisation de la matière dans l’Univers
Les constituants de l’atome
Un noyau minuscule, un immense vide.
En bref
Un atome est constitué d'un noyau central entouré d'électrons en mouvement.
Les trois particules
| La particule | Sa charge | Sa localisation | Sa masse |
|---|---|---|---|
| Le proton | Positive | Le noyau | Un nucléon |
| Le neutron | Nulle | Le noyau | Un nucléon |
| L'électron | Négative | Autour du noyau | Environ 2 000 fois plus petite |
Le noyau concentre presque toute la masse de l'atome.
Protons et neutrons sont appelés ensemble les nucléons. Les électrons forment autour du noyau un nuage qu'on appelle le cortège électronique.
La neutralité de l'atome
Un atome possède autant de protons que d'électrons : il est électriquement neutre.
Devenir un ion, c'est perdre ou gagner des électrons — jamais des protons.
Une structure essentiellement vide
| L'objet | Sa taille relative |
|---|---|
| L'atome | Un stade de football |
| Le noyau | Une bille au centre du terrain |
Le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l'atome.
En ordres de grandeur : l'atome mesure environ 10⁻¹⁰ m, le noyau environ 10⁻¹⁵ m. 10⁻¹⁰ ÷ 10⁻¹⁵ = 10⁵, soit cent mille. On dit que la matière a une structure lacunaire : elle est faite surtout de vide.
Ce qui identifie un élément
C'est le nombre de protons du noyau, et lui seul.
| L'élément | Son nombre de protons |
|---|---|
| Hydrogène | 1 |
| Carbone | 6 |
| Oxygène | 8 |
Changer ce nombre, c'est changer d'élément chimique.
Exemple résolu
Un atome d'oxygène possède 8 protons et 8 neutrons.
- Nombre d'électrons : l'atome est neutre, il a autant d'électrons que de protons, soit 8.
- Nombre de nucléons : 8 + 8 = 16.
- S'il gagne deux électrons, il devient l'ion O²⁻ : 10 électrons, toujours 8 protons. C'est toujours de l'oxygène.
- Sa masse est presque entièrement dans son noyau : les 8 électrons pèsent environ 4 000 fois moins que les 16 nucléons.
Les symboles
Une majuscule, parfois suivie d'une minuscule : H, C, O, N, Fe, Cu, Na, Cl.
La casse compte : Co (cobalt) n'est pas CO (monoxyde de carbone).
Dans une formule, le nombre en indice compte les atomes qui le précèdent : H₂O, deux atomes d'hydrogène et un d'oxygène.
Ainsi CO₂ contient 1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène, soit 3 atomes en tout ; C₆H₁₂O₆ (le glucose) en contient 24.
Les erreurs fréquentes
- Placer les électrons dans le noyau : ils sont autour.
- Croire que les neutrons « annulent » la charge des protons : ils n'ont aucune charge, ce sont les électrons qui équilibrent.
- Confondre indice (nombre d'atomes dans une molécule) et nombre placé devant (nombre de molécules).
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quelles particules composent le noyau d’un atome ?
2.Quelle est la charge d’un neutron ?
3.Pourquoi un atome est-il électriquement neutre ?
4.Où se concentre presque toute la masse d’un atome ?
5.Combien de fois le noyau est-il plus petit que l’atome ?
6.Qu’est-ce qui identifie un élément chimique ?
0 / 6 questions
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