isotope

La notion d’isotopes

1)                 Modèle de Rutherford-Chadwickµ

Un modèle est une représentation simplifiée de la réalité pour mieux la comprendre.

Selon le modèle de Rutherford & Chadwick, tout atome est électriquement neutre, il est donc composé :

§  D’un noyau central qui comprend les nucléons :

*                        Les protons (p⁺) de masse relative = 1 u.m.a. et de charge = +1.

*                        Les neutrons (n⁰) de masse relative = 1 u.m.a. et de charge = 0

§  D’électrons qui évoluent autour du noyau (comme les planètes autour du soleil) de masse relative négligeable et de charge = -1.

Le nombre d’électrons est équivalent au nombre de protons dans un atome car cet atome doit être électriquement neutre.

2)                Calcul du nombre de particules d’un atome

Quelles sont les valeurs renseignées dans le tableau périodique qui me permettent de déterminer le nombre de p⁺, e^-, n⁰ ?

Exemple :                                                                    Généralisation :

9

F

19

Z

X

A

9                     Nombre/numéro atomique                            Z

    F                                Symbole                                           X

     19            Masse atomique relative/Nombre de masse                  A

Sachant qu’A du fluor est de 19 uma et que Z du fluor vaut 9 et que ce nombre représente par définition le nombre de p⁺, détermine le nombre d’e^- et de n⁰.

Nombre d’électrons = nombre de protons = Z = 9
Nombre de neutrons = A-Z = 19-9 = 10

Remarque : à l’écrit, la notation usuelle d’un élément est la notation inverse de celle du tableau périodique.

Symbole	Nom	p+	e-	Nucléons	n0
11H	Hydrogène	1	1	1	0
94Be	Béryllium	4	4	9	5
2311Na	Sodium	11	11	23	12
35,517Cl	Chlore	17	17	35,5	18,5

3)                Les isotopes

Remarque : Tous les nombres de masse du tableau périodique ne sont pas des nombres entiers.

Pourquoi ?

Ses écarts par rapport aux nombres entiers s’expliquent par le fait que chaque élément du tableau périodique existe sous la forme de deux ou plusieurs isotopes.

Définition :

Des isotopes sont des atomes d’un même élément qui renferment un nombre identique de protons et d’électrons mais un nombre différent de neutrons.

Exemple : L’élément H existe sous 3 formes d’isotopes différents.

Hydrogène	11H	21H	31H
Z	1	1	1
A	1	2	3
p+	1	1	1
e-	1	1	1
n0	0	1	2
Nom	Hydrogène	Deutérium	Tritium

Calcul de la masse atomique relative moyenne A

Pour chaque élément, la masse atomique relative moyenne A qui est reprise dans le tableau périodique correspond à la moyenne des produits des masses atomiques relatives de chacun des isotopes par leur abondance respective.