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CHAPITRE
Atomes et éléments
L’essentiel du cours
Pourquoi Mendeleïev a-t-il dû inverser les positions du tellure et de l’iode dans son tableau
périodique proposé en 1869 ?
Contexte
Afin de répondre à cette question, nous allons présenter la description quantique de l’atome et
énoncer les règles permettant la mise en place de la configuration électronique d’un atome et la
détermination de sa valence. Nous pourrons ainsi justifier la structure du tableau périodique utilisé
actuellement et vérifier les positions du tellure et de l’iode.
1 Quelques définitions
Même si le mot atome vient du grec « atomos » signifiant indivisible, nous savons qu’un atome n’est
pas une particule élémentaire et qu’il est composé d’un noyau entouré d’un nuage électronique.
Le noyau représente la quasi-totalité de la masse atomique, concentrée dans une infime partie de
l’atome : le rayon d’un atome est environ 10
−10 m, alors que celui du noyau est environ 10
−15 m.
Le noyau est composé de protons et de neutrons. Ces particules, appelées nucléons, sont quant à
elles composées de quarks.
proton
neutron
électron
masse (en kg) 1,6726 · 10
−27
1,6749 · 10
−27
9,1094 · 10
−31
charge (en C) +1,602 · 10
−19
0
-1,602 · 10
−19
On note :
• Z le nombre de protons dans le noyau et d’électrons dans l’atome. Z représente le nombre
de charges de l’atome. Il est aussi appelé numéro atomique.
• N le nombre de neutrons dans le noyau.
• A = Z + N le nombre total de nucléons. A est aussi appelé nombre de masse.
Pourquoi A s’appelle-t-il nombre de masse ?
Le nombre de masse peut nous renseigner sur la masse d’un atome et sur la masse d’une mole
d’atomes. Pour l’expliquer, commençons par préciser l’unité de masse atomique (uma) et rappeler
la définition de la mole.
L’unité de masse atomique est une unité de masse relative au carbone-12 (isotope du carbone
contenant A = 12 nucléons) pris comme référence, telle que 1 uma =
1
12 (masse d’un atome de
carbone-12) :
1 uma = 1,6606 · 10
−27 kg
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
CHAPITRE
Atomes et éléments
L’essentiel du cours
Pourquoi Mendeleïev a-t-il dû inverser les positions du tellure et de l’iode dans son tableau
périodique proposé en 1869 ?
Contexte
Afin de répondre à cette question, nous allons présenter la description quantique de l’atome et
énoncer les règles permettant la mise en place de la configuration électronique d’un atome et la
détermination de sa valence. Nous pourrons ainsi justifier la structure du tableau périodique utilisé
actuellement et vérifier les positions du tellure et de l’iode.
1 Quelques définitions
Même si le mot atome vient du grec « atomos » signifiant indivisible, nous savons qu’un atome n’est
pas une particule élémentaire et qu’il est composé d’un noyau entouré d’un nuage électronique.
Le noyau représente la quasi-totalité de la masse atomique, concentrée dans une infime partie de
l’atome : le rayon d’un atome est environ 10
−10 m, alors que celui du noyau est environ 10
−15 m.
Le noyau est composé de protons et de neutrons. Ces particules, appelées nucléons, sont quant à
elles composées de quarks.
proton
neutron
électron
masse (en kg) 1,6726 · 10
−27
1,6749 · 10
−27
9,1094 · 10
−31
charge (en C) +1,602 · 10
−19
0
-1,602 · 10
−19
On note :
• Z le nombre de protons dans le noyau et d’électrons dans l’atome. Z représente le nombre
de charges de l’atome. Il est aussi appelé numéro atomique.
• N le nombre de neutrons dans le noyau.
• A = Z + N le nombre total de nucléons. A est aussi appelé nombre de masse.
Pourquoi A s’appelle-t-il nombre de masse ?
Le nombre de masse peut nous renseigner sur la masse d’un atome et sur la masse d’une mole
d’atomes. Pour l’expliquer, commençons par préciser l’unité de masse atomique (uma) et rappeler
la définition de la mole.
L’unité de masse atomique est une unité de masse relative au carbone-12 (isotope du carbone
contenant A = 12 nucléons) pris comme référence, telle que 1 uma =
1
12 (masse d’un atome de
carbone-12) :
1 uma = 1,6606 · 10
−27 kg
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