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L'ATOME & SA CONSTITUTION

Physique-Chimie • Cycle 4 / 3ème

🔎1. Définition et neutralité

Un atome est la brique de base de la matière.

Il est constitué d'un noyau central chargé positivement et d'électrons (négatifs) en mouvement rapide tout autour.

🧪 Structure lacunaire : l'atome possède une structure lacunaire, c’est-à-dire qu’il est essentiellement constitué de vide entre le noyau et le nuage électronique.

⚖️ Neutralité électrique : un atome possède exactement autant de protons (+) que d'électrons (−). Sa charge totale est donc nulle.

À retenir : dans un atome neutre, nombre de protons = nombre d’électrons.

🎨Modèle de l'Atome

+ + − − Électron (−) Noyau (+)
Proton (+) Neutron (0) Électron (−)
Représentation simplifiée d’un atome neutre : le noyau contient des protons et des neutrons, les électrons se trouvent dans le nuage électronique.

📚2. Le Tableau Périodique (Classification)

Tous les atomes existants sont classés dans ce tableau par numéro atomique Z croissant.

  • Z = Numéro atomique = nombre de protons (et, pour un atome neutre, d'électrons).
  • A = Nombre de nucléons = protons + neutrons (dans le noyau).
Exemple : le carbone possède Z = 6. Son atome comporte donc 6 protons et 6 électrons.

⚛️3. Les particules de l’atome

ParticuleChargeOù ?
ProtonPositive (+)Dans le noyau
NeutronNulle (0)Dans le noyau
ÉlectronNégative (−)Autour du noyau
Attention : les électrons ne sont pas dans le noyau.

📏4. Échelles de tailles et masses

Constituant Taille (diamètre) Masse Particularité
L’atome ≈ 10−10 m ≈ 10−26 kg La masse des électrons est négligeable.
Le noyau ≈ 10−15 m presque toute la masse Toute la masse de l’atome est concentrée dans le noyau.
L’électron très petit devant l’atome ≈ 9,1 × 10−31 kg Un proton ou un neutron est ~ 2 000 fois plus massif.
Conséquence : comme le noyau est beaucoup plus petit que l’atome, on dit que l’atome possède une structure lacunaire.

🧮5. Comprendre Z, A et A − Z

Z = protons
A = nucléons
A − Z = neutrons

Z est le numéro atomique : il identifie l’élément chimique. A est le nombre de masse : il correspond au nombre total de protons et de neutrons.

Neutrons = A − Z
Erreur fréquente : A n’est pas le nombre d’électrons et Z n’est pas le nombre de neutrons.

✍️6. Notation symbolique

A Z X

Un noyau s’écrit de la façon suivante :

X = symbole chimique · A = nombre de masse · Z = numéro atomique.

Exemple : le carbone 12 s’écrit :

12 6 C
  • Protons : Z = 6
  • Électrons : 6 (atome neutre)
  • Neutrons : A − Z = 12 − 6 = 6

✅7. À savoir pour le brevet

Je dois savoir :
  • décrire la structure d’un atome ;
  • expliquer sa neutralité ;
  • utiliser Z, A et A − Z ;
  • lire la notation symbolique ;
  • retrouver un élément dans le tableau périodique.
Méthode express :
  1. repérer Z → nombre de protons ;
  2. si l’atome est neutre, prendre le même nombre d’électrons ;
  3. calculer les neutrons avec A − Z.