Fiche de révision : Modèle et cortège électronique de l’atome

📋 Plan du Cours

1. Constitution de l’atome
2. Noyau et isotopes
3. Masse, charge et dimensions
4. Configuration électronique
5. Tableau périodique et familles

📖 1. Constitution de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Constitué d’un noyau autour duquel se déplacent des électrons.
• Nucléons : Particules du noyau, constituées des protons et des neutrons.

📝 Points essentiels

• Les électrons portent une charge négative, les protons une charge positive et les neutrons ne portent pas de charge électrique.

💡 Astuce mémo

Le noyau est massif et chargé positivement, tandis que les électrons sont légers et chargés négativement.

📖 2. Noyau et isotopes

🔑 Notions clés & Définitions

• Isotopes : Noyaux qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans l’écriture conventionnelle d’un noyau, $A = Z + N$, où A est le nombre de nucléons, Z le nombre de protons et N le nombre de neutrons.

Compléments

• Les noyaux $^{14}_{6}\mathrm{C}$ et $^{12}_{6}\mathrm{C}$ sont des isotopes du carbone.

💡 Astuce mémo

Même Z, neutrons différents : c’est l’isotopie.

📖 3. Masse, charge et dimensions

★ À maîtriser

• Un atome est électriquement neutre car sa charge électrique globale est nulle.

📐 Formule — La masse d’un atome est approximativement donnée par $m_{at} = A \times m_{nucléon}$, car la masse des électrons est négligeable devant celle du noyau.

• Le rayon d’un atome est 100000 fois plus grand que le rayon de son noyau, ce qui signifie que l’atome est essentiellement constitué de vide.

Compléments

• La masse d’un nucléon vaut environ 1,67 × 10^-27 kg, la masse d’un électron environ 9,109 × 10^-31 kg et la charge élémentaire vaut 1,60 × 10^-19 C.

💡 Astuce mémo

La masse électronique négligeable entraîne m(atome) ≈ m(noyau).

📖 4. Configuration électronique

🔑 Notions clés & Définitions

• Configuration électronique : Répartition de ses électrons dans les différentes sous-couches.
• Électrons de valence : Pour Z ≤ 18, les électrons situés sur la couche électronique de plus grand nombre n, appelée couche externe.

★ À maîtriser

• La sous-couche s contient au maximum 2 électrons et la sous-couche p au maximum 6 électrons.

• Les électrons remplissent successivement les sous-couches selon l’ordre 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, puis les suivantes.

Compléments

• Les électrons sont répartis dans des couches électroniques numérotées n = 1, 2, 3, etc., elles-mêmes composées d’une ou plusieurs sous-couches.

• La configuration électronique du carbone, de numéro atomique 6, est 1s² 2s² 2p² et comporte 4 électrons de valence sur la couche externe.

💡 Astuce mémo

1s → 2s → 2p → 3s → 3p

📖 5. Tableau périodique et familles

🔑 Notions clés & Définitions

• Élément chimique : Caractérisé par le numéro atomique de son noyau.

★ À maîtriser

• Les éléments chimiques sont classés dans le tableau périodique par numéro atomique croissant.

📌 Dans une même période, les atomes ont les mêmes couches électroniques occupées, tandis que dans une même colonne ils ont le même nombre d’électrons de valence.

• Les éléments chimiques d’une même colonne ont des propriétés chimiques communes et constituent une même famille, notamment les gaz nobles de la colonne 18.

Compléments

• Pour déterminer la période et la colonne d’un élément, on repère le numéro de sa couche de valence et le nombre de ses électrons de valence.

• Le phosphore, de configuration 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³, appartient à la 3e période et à la colonne 15 car sa couche externe est n = 3 et possède 5 électrons de valence.

💡 Astuce mémo

La période indique la couche externe, la colonne indique le nombre d’électrons de valence.

📊 Tableaux de synthèse

Repérage dans le tableau périodique