4 cm QUIZZ : kg kg m neutron = 1,7 x 10 m électron = 9,1 x 10 kg m proton = 1,7 x 10 B) Activité 2 : Les dimensions d’un atome . Etude de doc.

(1)

B) Activité 2 : Les dimensions d’un atome. Etude de doc.

QUIZZ :

A) Quel est l’atome représenté ? Justifier.

B) Montre par un calcul que l’atome est 100 000 fois plus grand que son noyau.

C) Si on grossit le noyau jusqu’à ce qu’il devienne une balle ping-pong.

Quel sera le diamètre de l’atome correspondant ?

a) 4m b) 40m c) 4km

4 cm

Un atome est extrêmement petit et

léger, ce qui explique qu’ils sont très

nombreux dans chaque grain de matière.

Données :

m électron = 9,1 x 10

^{- 31}

kg m proton = 1,7 x 10

^-27

kg m neutron = 1,7 x 10

^-27

kg

La région occupée par les électrons est constituée de vide (pas de masse)

En te basant sur les documents ci-dessus, tente de répondre aux questions suivantes :

C’est : le Carbone

Car : le noyau contient 6 protons et ZC = 6 (voir tableau périodique)

10⁻¹⁰

10⁻¹⁵ = 10⁵ = 100 000

L’atome est 100 000 fois plus grand que son noyau.

Aide : tu peux utiliser un produit en croix.

Méthode 1 :

Méthode 2 : Datome = 4 x 100 000 = 400 000 cm = 4 000 m = 4 km Réponse c)

Méthode : On prend la grande valeur (10^-10) que l’on divise par la petite 10^-15)

(2)

D) Cite les deux éléments de l’atome qui ont la même masse.

le proton et le neutron ont la même masse

E) Quelle est la masse d’un électron : 9,1 x 10

^-31

kg ( = 9,1 x 10

^-28

g pour info)

F) L’atome d’Hélium He.

a) Trouve le nombre de protons et de neutrons dans l’atome d’Hélium : deux protons et deux neutrons (voir tableau périodique)

b) Déduis en la masse du noyau.

c) Quel est le nombre d’électrons dans l’atome d’Hélium (justifie) : Il y a deux électrons car l’atome est électriquement neutre.

b) Déduis en la masse de l‘ensemble des électrons. Est-elle négligeable ?

G) Replace les phrases suivantes au bon endroit dans les deux tableaux ci-contre :

1. Se trouve au centre de l’atome 2. Est chargé négativement 3. Gravite autour du noyau

4. Est 100 000 fois plus petit que l’atome 5. Est chargé + (car il contient les protons) 6. A une masse négligeable par rapport au noyau

C) Ce qu’il faut retenir :

m

noyau

= 4 x 1,7 x 10

^-27

kg = 6,8 x 10

^-27

kg

m électrons = 2 x 9,1 x 10

^-31

kg = 18.2 x 10

^{- 31}

kg (en notation scientifique : 1,82 x 10

^{- 30}

kg) Ils sont presque 4000 fois (

_1,82𝑥10^6,8𝑥10⁻²⁷₋₃₀

) plus léger que le noyau (masse négligeable)

Le NOYAU :

- Se trouve au centre de l’atome - Est 100 000 fois plus petit que l’atome - Est chargé + (car il contient les protons)

L’ELECTRON :

- Est chargé négativement - Gravite autour du noyau

- A une masse négligeable par rapport au noyau

Au centre de l’atome, se trouve le Noyau Il contient des protons (chargés positivement) et des neutrons.

L’ensemble de ces particules sont des nucléons.

Autour du noyau, gravitent des électrons (qui eux sont chargés négativement)

L’atome est électriquement neutre, donc il possède le même nombre de protons que d’électrons.

Le numéro atomique Z est le nombre de protons d’un atome. Il est différent pour chaque type d’atome.

On le retrouve dans le tableau périodique des éléments

Z X

(3)

Les tableaux périodiques simplifiés, donnent des informations simples : Le symbole et le nom de l’atome, ainsi que son nombre de protons.

Vous remarquerez qu’ils sont rangés par ordre de numéro atomique croissant.

D) Exercices :

Exo 1 : L'atome de cuivre. Exercice 2 : Le dioxyde de carbone : CO2

1°) Quel est son symbole ? Cu 1°) Indique la formule du dioxyde de carbone CO2

2°) Quel est son nombre de protons ? Justifier. 2°) En déduire le nom et le nombre des atomes présents.

29 car ZCu = 29 il y a 1 atome de Carbone et 2 atomes d’Oxygène

3°) Quel est le nombre d’électrons ? Justifier. 3°) Calcule le nombre de protons et d’électrons dans cette 29 électrons car l’atome est électriquement neutre molécule : (raisonne atome par atome, puis additionne)

Exo 1 : La bague en or.

On cherche le nombre d'atomes présents dans une bague de volume 0,5cm

³ (Données : ρ or

= 19,3g/cm

³

; 1 atome d'or pèse 3,3.10

^-22

g).

Aide : Procéder en deux étapes : 1. Calcul de la masse de la bague / 2. Produit en croix.

m=

ρ x V = 19,3g/cm

³

x 0,5 cm

³

= 9,65 g

Protons apportés par l’atome de Carbone : 6 (car Zc=6) Protons apportés par les 2 atomes d’O : 2x8 = 16 (Zo = 8)

Il y a 22 protons, donc 22 électrons (molécule électriquement neutre)