Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Utilisez le tableau périodique
- Exemple
- Le nombre de neutrons dans un isotope
Chaque noyau atomique, sauf l'hydrogène, contient à la fois des protons et des neutrons. Les noyaux sont trop petits pour voir, même avec un microscope, et les nucléons (qui est le terme générique pour les protons et les neutrons) sont encore plus petits. Cela ne permet pas de compter le nombre de neutrons, mais les scientifiques savent toujours combien il y en a dans les noyaux de chaque isotope de chaque élément. Comment savent-ils? Ils utilisent des techniques telles que la spectrométrie de masse pour mesurer la masse totale des atomes d'un élément particulier. Une fois qu'ils connaissent la masse totale, le reste est facile.
La masse totale d'un atome est la somme de tous ses protons, neutrons et électrons, mais les électrons sont si légers que, pour des raisons pratiques, ils ne comptent pas. Cela signifie que la masse d'un élément est la somme des masses de ses nucléons. Le nombre de protons est le même pour chaque atome d'un élément donné, les protons et les neutrons ayant la même masse, il vous suffit donc de soustraire le nombre de protons de la masse atomique, mesuré en unités de masse atomique (amu), et vous êtes parti avec le nombre de neutrons.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La masse atomique est égale au nombre de protons plus le nombre de neutrons. Vous obtenez donc le nombre de neutrons en soustrayant le nombre de protons (c'est-à-dire le numéro atomique) de la masse atomique (en unités de masse atomique). Arrondis la masse atomique au nombre entier le plus proche pour trouver le nombre de neutrons dans l'isotope le plus courant.
Utilisez le tableau périodique
Le tableau périodique répertorie tous les éléments en fonction du nombre croissant de protons. Ainsi, la place occupée par un élément dans le tableau vous indique automatiquement le nombre de protons contenus dans son noyau. C'est le numéro atomique de l'élément, et il est affiché juste sous le symbole de l'élément. À côté de lui est un autre nombre, qui est la masse atomique. Ce nombre est toujours supérieur au nombre atomique et contient souvent une fraction, car il s’agit d’une moyenne des masses atomiques de tous les isotopes naturels de cet élément. Vous pouvez l'utiliser pour déterminer le nombre moyen de protons dans le noyau de cet élément.
La procédure ne pourrait pas être plus simple. Arrondis la masse atomique au nombre entier le plus proche, puis soustrais le numéro atomique de l'élément. La différence est égale au nombre de neutrons.
Exemple
1. Quel est le nombre de neutrons, en moyenne, dans le noyau d'uranium?
L'uranium est le 92ème élément du tableau périodique, ainsi son numéro atomique 92 et ses 92 protons dans son noyau. Le tableau périodique indique la masse atomique à 238.039 amu. Arrondissez la masse atomique à 238, soustrayez le numéro atomique, et vous êtes parti avec 146 neutrons. L'uranium contient un grand nombre de neutrons par rapport au nombre de protons, ce qui explique pourquoi tous ses isotopes sont radioactifs.
Le nombre de neutrons dans un isotope
Le nombre de neutrons dans le noyau d'un élément donné peut varier et chaque version de l'élément avec son nombre caractéristique de neutrons est appelée isotope. Tous les éléments sauf 20 ont plus d’un isotope, et certains en ont plusieurs. L'étain (Sn) arrive en tête de la liste avec dix isotopes, suivi du xénon (Xe) avec neuf.
Chaque isotope d'un élément est constitué d'un nombre entier de protons et de neutrons, sa masse atomique est donc la somme simple de ces nucléons. La masse atomique d'un isotope n'est jamais fractionnaire. Les scientifiques ont deux façons de désigner un isotope. En prenant un isotope du carbone comme exemple, vous pouvez l’écrire sous la forme C-14 ou 14C. Le nombre est la masse atomique. Soustrayez le numéro atomique de l'élément de la masse atomique de l'isotope. Le résultat est le nombre de neutrons contenus dans le noyau de cet isotope.
Dans le cas de C-14, le nombre atomique de carbone est 6, il doit donc y avoir 8 neutrons dans le noyau. C'est deux de plus que l'isotope équilibré le plus commun, le C-12. La masse supplémentaire rend le C-14 radioactif.