The Nuclear Atom [IB Chemistry SL/HL]

Summary

Ce script vidéo introduit la structure atomique, expliquant son développement historique, les composants internes des atomes, et les nombres atomique et massique. Il aborde les isotopes et les ions, et comment la masse atomique relative est mesurée. Les modèles atomiques de Thomson, Rutherford et Schrödinger sont discutés, ainsi que les forces qui maintiennent l'atome stable. L'importance des neutrons et des protons dans la stabilité nucléaire est soulignée, et la distinction entre les atomes et les ions est expliquée. Enfin, la notion d'isotopes est présentée, montrant comment la composition isotopique affecte la masse atomique relative.

Takeaways

• 🔬 L'atome est la plus petite partie d'un élément qui peut exister sans être séparée par des réactions chimiques.
• 📚 Le mot 'atome' a été créé par le grec ancien Démocrite qui a suggéré que la matière est composée de petites particules indivisibles.
• 📉 John Dalton a soutenu cette théorie en observant que les pourcentages de masse des éléments dans un composé ne peuvent changer que par des quantités fixes, ce qui est connu sous le nom de loi des proportions multiples.
• 🔋 J.J. Thomson a découvert en 1897 que les atomes contiennent des électrons et a proposé le modèle de l'atome à plum pudding où les électrons négativement chargés sont enfonçaient dans une masse de charge positive.
• 💥 Ernest Rutherford a découvert que la charge positive de chaque atome est集中 dans un petit noyau situé au centre de l'atome, et que le reste de l'atome est principalement constitué d'espace vide.
• 🌌 Neils Bohr a raffiné le modèle atomique en 1913 en suggérant que les électrons orbitent autour du noyau à des distances et avec des énergies spécifiques.
• 🌌 Erwin Schrödinger a démontré en 1926 que la distribution des électrons autour du noyau est décrite par des ondes, créant un nuage bien défini de densité d'électrons autour du noyau.
• 🚩 Un atome est constitué de protons et de neutrons dans le noyau et d'électrons dans des coquilles autour du noyau. Les protons et les neutrons peuvent être collectivement appelés des noyaux.
• ⚖️ Le nombre de protons dans un atome est appelé le numéro atomique, et le nombre de neutrons est généralement égal ou supérieur au nombre de protons. Leur somme donne le nombre de masse.
• 🔋 Pour qu'un atome soit électriquement neutre, il doit avoir un nombre égal d'électrons et de protons. Si ces nombres sont différents, l'atome est un ion.
• 🌐 Des atomes avec le même numéro atomique mais des nombres de masse différents sont appelés des isotopes, ce qui se produit en raison de variations dans le nombre de neutrons.

Q & A

Quel est le mot 'atome' et qui l'a inventé?

Le mot 'atome' a été inventé par le grec ancien Démocrite qui a suggéré que la matière est composée de petites particules indivisibles.

Quelle est la loi qui a été observée par John Dalton et qu'implique-t-elle pour la structure des molécules?

John Dalton a observé la loi des proportions multiples, ce qui implique que les molécules sont composées de particules avec des masses fixes.

Quelle découverte a J.J. Thomson faite en 1897 sur la structure des atomes?

J.J. Thomson a découvert en 1897 que les atomes contiennent des électrons et a montré que la masse de l'électron est beaucoup moins que celle de l'atome.

Quel modèle de l'atome a proposé Ernest Rutherford et quelle était sa découverte principale?

Ernest Rutherford a proposé le modèle du noyau, découvrant que la charge positive de chaque atome métal est concentrée dans un petit noyau à son centre, et que le reste de l'atome est principalement constitué d'espace vide.

Comment Neils Bohr a-t-il amélioré le modèle atomique?

Neils Bohr a suggéré que les électrons orbitent autour du noyau à des distances et avec des énergies spécifiques, bien que cette idée ait été ultérieurement révisée par Erwin Schrödinger.

Quelle est la différence entre la masse atomique et le nombre de masse?

La masse atomique est une valeur décimale qui représente la masse moyenne d'un échantillon d'atomes, tandis que le nombre de masse est un entier qui représente la somme des protons et des neutrons dans le noyau.

Pourquoi les noyaux avec plus d'un proton doivent-ils contenir des neutrons?

Les noyaux avec plus d'un proton doivent contenir des neutrons pour contribuer à la force nucléaire forte attractive, qui équilibre la force répulsive électrostatique entre les protons.

Quels sont les deux types d'ions mentionnés dans le script et comment se forme-t-il?

Les deux types d'ions mentionnés sont les cations (chargés positivement) et les anions (chargés négativement). Ils se forment lorsque le nombre d'électrons n'est pas égal au nombre de protons dans l'atome.

Quels sont les isotopes et en quoi consistent-ils?

Les isotopes sont des atomes d'un élément qui ont le même nombre de protons mais différents nombres de neutrons, ce qui leur donne des nombres de masse différents.

Comment est déterminée la masse relative atomique (RA) d'un élément?

La masse relative atomique (RA) d'un élément est déterminée en prenant en compte l'abondance relative et la masse de chacun de ses isotopes, et en calculant la moyenne pondérée de ces masses.

Quel est le rôle d'un spectromètre de masse dans la mesure des isotopes?

Un spectromètre de masse permet de mesurer les rapports masse-charge (m/z) des ions, séparer les isotopes en fonction de leurs rapports m/z et déterminer leur abondance relative par l'intensité des pics dans le spectre de masse.