Fiche de révision : L'atome

📋 Plan du Cours

1. Constitution générale de l’atome
2. Noyau et numéro atomique
3. Électrons et neutralité électrique
4. Symboles et caractéristiques atomiques
5. Exemples d’atomes et isotopes
6. Évolution des modèles atomiques

📖 1. Constitution générale de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Constitué d’un noyau et d’électrons en mouvement dans le vide autour du noyau.
• Structure lacunaire : Signifie qu’entre les électrons et le noyau, il n’y a que du vide.

📝 Points essentiels

• La masse d’un atome est essentiellement concentrée dans son noyau, car la masse des électrons est négligeable devant celle des nucléons.

• Le diamètre d’un atome est de l’ordre de 0,1 nm, soit $10^{-10}\,\text{m}$, avec $1\,\text{nm}=10^{-9}\,\text{m}$.

💡 Astuce mémo

Une minuscule sphère presque vide, avec un noyau central et des électrons autour

📖 2. Noyau et numéro atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléons : Particules constituant le noyau de l’atome : les protons et les neutrons.
• Numéro atomique : Égal au nombre de protons du noyau.

📝 Points essentiels

📌 Les protons portent une charge électrique positive, tandis que les neutrons sont électriquement neutres.

💡 Astuce mémo

Z = nombre de protons

📖 3. Électrons et neutralité électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cortège électrique : Constitué des électrons de l’atome.

📝 Points essentiels

📌 Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons.

📌 L’électron porte une charge électrique négative et se déplace autour du noyau.

💡 Astuce mémo

Proton positif, électron négatif : leurs charges se compensent dans l’atome neutre

📖 4. Symboles et caractéristiques atomiques

★ À maîtriser

📌 Le symbole d’un atome utilise généralement la première lettre de son nom en majuscule, éventuellement suivie d’une deuxième lettre en minuscule.

• Pour l’atome de carbone, le nombre de nucléons est A=12 et le numéro atomique est Z=6 ; il possède donc 6 protons, 6 neutrons et 6 électrons lorsqu’il est neutre.

Compléments

• Les symboles du carbone, du fer et de l’or sont respectivement C, Fe et Au.

• Les symboles de tous les atomes se trouvent dans la classification périodique des éléments.

📖 5. Exemples d’atomes et isotopes

★ À maîtriser

• Les isotopes de l’oxygène présentés sont ¹⁶₈O, ¹⁷₈O et ¹⁸₈O : ils ont tous Z=8 mais des nombres de nucléons A différents.

Compléments

• Pour l’atome d’hydrogène, Z=1 : son noyau contient 1 proton et l’atome possède 1 électron, ce qui donne une charge globale nulle.

• Pour l’atome d’oxygène, Z=8 : son noyau contient 8 protons et l’atome possède 8 électrons, ce qui donne une charge globale nulle.

💡 Astuce mémo

Même Z pour les isotopes, mais A différent

📖 6. Évolution des modèles atomiques

★ À maîtriser

• Leucippe et Démocrite pensent que la matière est constituée de grains indivisibles appelés atomes, qui peuvent être ronds, crochus, lisses ou rugueux.

• En 1805, Dalton suppose l’existence de plusieurs types d’atomes et les représente par des sphères rondes semblables à des boules de billard.

• Thomson propose un modèle de l’atome appelé « pudding aux électrons », formé d’une substance chargée positivement contenant des électrons chargés négativement.

• Rutherford propose un modèle planétaire dans lequel les électrons gravitent autour d’un noyau, et il établit que le noyau est environ 10^5 fois plus petit que l’atome.

• Les physiciens du 20e siècle admettent que la notion d’orbite n’a plus de sens pour un électron, dont on décrit plutôt la probabilité de présence à une distance donnée du noyau.

Compléments

• Aristote rejette la théorie de l’atome et reprend l’idée des quatre éléments d’Empédocle à la fin du 5ème siècle avant J.C.

• En 1913, Bohr propose que les électrons tournent autour du noyau selon des orbites de rayon défini, qui ne sont pas toutes identiques ni contenues dans le même plan.

💡 Astuce mémo

Atomes indivisibles → boule pleine → pudding → modèle planétaire → orbites → probabilités

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des modèles atomiques