M1S2_RE

3. Le modèle atomique simplifié

3.1 Les protons et la nature de l'atome

Pour aider à représenter un atome à l'exemple du modèle atomique simplifié, il faut d'abord savoir de quel atome on parle. La nature d'un élément, c'est-à-dire la sorte d'atome, comme l'oxygène ou le soufre par exemple, est déterminé par le nombre de proton qu'il possède. Par exemple, l'oxygène à 8 protons, l'hydrogène en un seul et l'uranium en a 92. On peut retrouver le nombre de protons que possède un atome en consultant son numéro atomique qu'on retrouve dans le tableau périodique des éléments.

3.2 Les neutrons et la masse atomique

Le second nombre inscrit dans le tableau périodique est la masse atomique. Elle correspond au nombre de nucléons (particules dans le noyau de l'atome), puisque la masse de l'électron est négligeable par rapport à la masse totale de l'atome. Ce serait comme parler de l'influence de la masse d'un cheveu sur votre masse totale. Se raser la tête avant de monter sur la balance ne changera pas vraiment la masse affichée.

La masse atomique est exprimée en unités atomiques. Comme on peut s'en douter, la masse d'un atome est infiniment petite et le gramme serait une unité trop grande pour cette mesure. Ce serait comme si on mesurait le rayon d'une mine de crayon en kilomètres. 1 unité atomique correspond à 9,11 x 10 ^-31 kg.

Le noyau contient des protons et des neutrons appelés "les nucléons". Si le nombre de nucléons correspond à la masse atomique et le nombre de protons au numéro atomique, le nombre de neutrons correspond à la différence entre ces deux valeurs.

Formule

Nombre de neutrons = Masse atomique - Numéro atomique

Dans le cas de l'oxygène, il y a donc 8 neutrons (16 - 8 = 8). Attention ! S'il est vrai que pour les éléments les plus légers, le nombre de protons et le nombre de neutrons sont parfois identiques, ce n'est pas toujours le cas. Le lithium (Li) par exemple a 3 protons et 4 neutrons.

3.3 Les électrons et les canapés électroniques

Le nombre d'électrons dans un atome neutre est égal au nombre de protons, et donc au numéro atomique. Par contre, il faut savoir comment placer les électrons sur les différents canapés électroniques. Comme on l'a dit précédemment, on doit toujours remplir la première couche avant la deuxième, la deuxième avant la troisième, ainsi de suite. Dans le cadre de ce cours, nous établissons que la première couche électronique est remplie lorsqu'elle contient 2 électrons. Pour la deuxième couche et la troisième couche, on parle d'un nombre maximal de 8 électrons chacun.

L'oxygène possède donc 8 électrons. Il a deux électrons sur sa première couche électronique et 6 électrons sur sa deuxième couche électronique.

Le tableau suivant montre la configuration atomique de 5 éléments. À l'aide du tableau périodique des éléments, complète le tableau suivant dans tes notes de cours. Tu pourras ensuite te corriger grâce à l'activité issue de Géogébra.

Configuration électronique des 20 premiers éléments

Tableau des éléments (STE)

<section class="C2001" data-version="0.1.1" data-recit-block="1" style="">
    <div class="Ca px-0 px-md-3 px-lg-5 pt-0 pt-md-3 pt-lg-5 pb-0 pb-md-3 pb-lg-5 no_borders-row cover" style="background-image: none">
        <div class="container-fluid px-md-4 px-lg-5 py-3 py-md-4 py-lg-5">
            <div class="C2001b row flex-md-row justify-content-md-center no-gutters">
                <div class="C2001c item col-md-12">
				    <div class=" basic-pale-row text_box1" style="" data-version="0.1.1" data-recit-block="2"><div class="G812 text_box" data-version="0.1.1" data-recit-block="2" style="">
				  <div class="table-responsive-sm">
				  <table id="myTable" class="G812aa table-primary table text-center">
				  <thead class="thead-dark">
				  <tr>
					<th scope="col">Éléments</th>
					<th scope="col">Protons</th>
					<th scope="col">Neutrons</th>
					<th scope="col">Électrons<br>1re couche</th>
					<th scope="col">Électrons<br>&nbsp;2e couche</th>
					<th scope="col">Électrons<br>3e couche</th>
					<th scope="col">Électrons<br>4e couche</th>
				  </tr>
				</thead>
				<tbody>
                        <tr id="row_1">
                            <td class=" ">Hydrogène</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td>
                        </tr>
                        <tr id="row_2">
                            <td class="">Hélium</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_3">
                            <td class="">Lithium</td><td>3</td><td>4</td><td>2</td><td>1</td><td>0</td><td>0</td>
                        </tr><tr id="row_4">
                            <td class="">Béryllium</td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td>
                        </tr><tr id="row_5">
                            <td class="">Bore</td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td>
                        </tr><tr id="row_6">
                            <td class="">Carbone</td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td>
                        </tr><tr id="row_7">
                            <td class="">Azote</td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td>
                        </tr><tr id="row_8">
                            <td class="">Oxygène</td><td>8</td><td>8</td><td>2</td><td>6</td><td>0</td><td>0</td>
                        </tr><tr id="row_9">
                            <td class="">Fluor</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_10">
                            <td class="">Néon</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_11">
                            <td class="">Sodium</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_12">
                            <td class="">Magnésium</td><td>12</td><td>12</td><td>2</td><td>8</td><td>2</td><td>0</td>
                        </tr><tr id="row_13">
                            <td class="">Aluminium</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_14">
                            <td class="">Silicium</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_15">
                            <td class="">Phosphore</td><td>15</td><td>16</td><td>2</td><td>8</td><td>5</td><td>0</td>
                        </tr><tr id="row_16">
                            <td class="">Soufre</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_17">
                            <td class="">Chlore</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_18">
                            <td class="">Argon</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_19">
                            <td class="">Potassium</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr><tr id="row_20">
                            <td class="">Calcium</td><td><br></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
                        </tr>
                        </tbody>
                    </table>
                    </div>
                 	 <br>
				 <div class=" basic-pale-row text_box3" style="" data-version="0.1.1" data-recit-block="2"></div></div></div>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>
</section>

Pour utiliser l'application GeoGebra, tu dois simplement bouger le curseur et l'ajuster au numéro atomique désiré.

La source

3.4 Le modèle atomique simplifié

Le modèle atomique simplifié est la représentation schématique de ce que tu viens de faire dans le tableau. On y inclut le nombre de protons et de neutrons présents dans le noyau, ainsi que la configuration électronique (nombre d'électrons sur chaque couche électronique). Voici les modèles atomiques simplifiés de cinq éléments.

Tableau 2 : Modèles atomiques simplifiés de différents atomes

3.5 Petit récapitulatif vidéo

Tu peux sélectionner ton accompagnateur en cliquant sur les photos au bas de l'image. Cette vidéo comporte plusieurs sections. Tu pourras naviguer entre les sections avec les boutons de navigation au bas de la vidéo.

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