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Eléments chimiques et isotopes (2/4)
Mis à jour le septembre 2007
L'atome
- Au cœur de la matière : les atomes
- Eléments chimiques et isotopes
- Les quatre interactions fondamentales
- La physique nucléaire
les atomes relèvent de catégories différentes.
Un atome se caractérise par son nombre de protons (identique à celui des électrons) et par son nombre de neutrons.
Il est appelé par le nom de son élément chimique suivi de son nombre total de nucléons (nombre de masse). Par exemple, oxygène 16, fer 59.
Le nom de l’élément chimique permet de connaître le nombre de ses protons. Et du nombre de ses nucléons, par soustraction du nombre de ses protons, on peut déduire le nombre de ses neutrons.
LES ÉLÉMENTS CHIMIQUES
Un élément chimique est un ensemble d’atomes comportant le même nombre de protons. Il est désigné par un symbole d’une ou deux lettres (par exemple, 1H pour l’hydrogène qui n’a qu’un proton, 26Fe pour le fer qui a 26 protons).
Les atomes présents naturellement sur Terre appartiennent à 90 éléments chimiques comprenant de 1 à 92 protons. Les éléments chimiques, technétium (Tc) avec 43 protons et prométhéum (Pm) avec 61 protons, n’existent pas à l’état naturel. Ils peuvent cependant être créés artificiellement ainsi que d’autres éléments chimiques comprenant plus de 92 protons comme, par exemple, le plutonium (Pu) avec 94 protons.
LES ISOTOPES
Les noyaux ne sont pas uniquement constitués de protons, ils contiennent aussi des neutrons. Des atomes d’un élément chimique comportant un nombre différent de neutrons sont des isotopes de cet élément.
Par exemple :
- Tous les isotopes de l’hydrogène ont un proton et zéro, un ou deux neutrons. Ce sont l’hydrogène léger (appelé souvent hydrogène tout court car c’est le plus répandu), l’hydrogène lourd ou deutérium, et le tritium (voir schéma "les isotopes").
- Tous les isotopes du carbone ont 6 protons. Les plus abondants ont 6, 7 ou 8 neutrons. Un atome est appelé par le nom de son élément chimique suivi du nombre total de ses nucléons : carbone 12, carbone 13 et carbone 14.
Les propriétés chimiques d’un atome dépendant seulement du nombre et de la disposition des électrons dans son nuage, tous les isotopes d’un même élément ont les mêmes propriétés chimiques. Cependant, la légère différence de masse de leur noyau fait que leurs propriétés physiques se différencient quelque peu.