Définition de l\'atome

Un atome est constitué d\'un noyau très petit et massif (protons et neutrons) entouré d\'une « mer » d\'électrons. Le noyau concentre presque toute la masse, les électrons occupent l\'espace autour.

Constituants

• Proton : charge +1, nombre de protons = numéro atomique \(Z\).
• Neutron : charge 0, participe à la masse du noyau.
• Électron : charge -1, nombre d\'électrons = nombre de protons si l\'atome est neutre.

Notation conventionnelle

On note un noyau ou un isotope par \(^{A}_{Z}\mathrm{X}\) où :

• \(Z\) est le numéro atomique (nombre de protons).
• \(A\) est le nombre de masse (nombre total de nucléons = protons + neutrons).

Exemple : le sodium solide s\'écrit \(^{23}_{11}\mathrm{Na}\).

Isotopes

Pour un élément donné, les isotopes ont le même comportement chimique (même \(Z\)) mais des masses différentes. Par exemple, le carbone a \(^{12}_{6}\mathrm{C}\) et \(^{14}_{6}\mathrm{C}\).

Ions

Si un atome perd \(q\) électrons, il devient un ion positif (cations) : \(\text{charge} = +q\). Si il gagne \(q\) électrons, il devient négatif (anions) : \(\text{charge} = -q\).

Relation pratique :

Pour un atome de numéro atomique \(Z\) et charge \(q\) (q signée), le nombre d\'électrons est :

\(\text{électrons} = Z - q\)

Exemple : \(^{23}_{11}\mathrm{Na}^{+}\) a \(Z=11\) et \(q=+1\) donc \(\text{électrons}=11-1=10\).

Exemple 1 — Sodium

Donner le nombre de protons, neutrons et électrons pour :

1. \(^{23}_{11}\mathrm{Na}\) (atome neutre)
2. \(^{23}_{11}\mathrm{Na}^{+}\) (cation)

Exemple 2 — Isotope du carbone

Pour \(^{14}_{6}\mathrm{C}\), calculez le nombre de neutrons et expliquez pourquoi c\'est un isotope.