« Numéro atomique » : différence entre les versions
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Le '''numéro atomique''' d'un [[atome]], d'un [[nucléide]] ou plus généralement d'un [[élément chimique]], est son nombre de [[proton]]s. On le représente généralement par la lettre {{mvar|Z}}<ref name=ZA group=alpha>La lettre {{mvar|Z}} est l'[[initiale (lettre)|initiale]] du mot [[allemand]] Zahl de ''Kernladungszahl'' (« numéro atomique »), et {{mvar|A}} celle de ''Atommasse'' (« masse atomique ») https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/isotop/205</ref>. |
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Le '''numéro atomique''' ('''''Z''''') est le terme employé en [[chimie]] et en [[physique]] pour représenter le nombre de [[Proton|protons]] d'un [[atome]]. Un atome peut être schématisé en première approche par une agglomération compacte (noyau atomique) de protons (p<sup>+</sup>) et de neutrons (n), autour de laquelle circulent des électrons (e<sup>−</sup>). |
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Un atome est constitué d'un [[noyau atomique|noyau]], agglomération compacte de protons (p{{exp|+}}) et de [[neutron]]s (n), autour duquel circulent des [[électron]]s (e{{exp|−}}). Dans un atome électriquement neutre, le nombre des électrons est aussi égal au numéro atomique<ref group=alpha>{{mvar|Z}} [[proton]]s de [[charge électrique|charge]] {{mvar|+[[charge élémentaire|e]]}} et {{mvar|Z}} [[électron]]s de charge {{mvar|−e}}, donc charge totale nulle.</ref>. |
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Le symbole complet d'un nucléide ou d'un [[isotope]] est {{Nucléide|{{mvar|A}}|{{mvar|Z}}|X}}, où {{math|X}} est le [[Liste des éléments chimiques|symbole de l'élément]], {{mvar|Z}} le numéro atomique et {{mvar|A}}<ref name=ZA group=alpha/> le [[nombre de masse]] (somme du nombre de protons et du nombre de neutrons, donc le nombre de [[nucléon]]s)<ref>{{lien archive |url=http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/gerland1prof/cours/cours1/cours1atomistique1.html |titre=De l'atome à la classification périodique |description=cours de thermodynamique |éditeur=[[université de Lyon]] |horodatage archive=20171014083322 }}.</ref>. |
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Le numéro atomique est corrélé au [[nombre de masse]] (même s'ils ne doivent pas être confondus, de même que le nombre de masse ne doit pas être confondu avec la [[masse atomique]]), puisque le nombre de masse correspond à la somme du nombre de [[proton]]s et du nombre de [[neutron]]s dans le noyau d'un [[atome]]. Le nombre de masse est fréquemment mentionné après le nom de l'élément : on parle par exemple de « [[carbone 14]] » (utilisé par exemple pour [[Datation par le carbone 14|dater]] des objets d'origine organique en [[archéologie]]) pour faire la distinction avec le carbone « 12 » (son [[isotope]] le plus courant dans la nature). |
Le numéro atomique est corrélé au [[nombre de masse]] (même s'ils ne doivent pas être confondus, de même que le nombre de masse ne doit pas être confondu avec la [[masse atomique]]), puisque le nombre de masse correspond à la somme du nombre de [[proton]]s et du nombre de [[neutron]]s dans le noyau d'un [[atome]]. Le nombre de masse est fréquemment mentionné après le nom de l'élément : on parle par exemple de « [[carbone 14]] » (utilisé par exemple pour [[Datation par le carbone 14|dater]] des objets d'origine organique en [[archéologie]]) pour faire la distinction avec le carbone « 12 » (son [[isotope]] le plus courant dans la nature). |
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Dernière version du 9 septembre 2023 à 11:35
Le numéro atomique d'un atome, d'un nucléide ou plus généralement d'un élément chimique, est son nombre de protons. On le représente généralement par la lettre Z[a].
Un atome est constitué d'un noyau, agglomération compacte de protons (p+) et de neutrons (n), autour duquel circulent des électrons (e−). Dans un atome électriquement neutre, le nombre des électrons est aussi égal au numéro atomique[b].
Le symbole complet d'un nucléide ou d'un isotope est A
ZX, où X est le symbole de l'élément, Z le numéro atomique et A[a] le nombre de masse (somme du nombre de protons et du nombre de neutrons, donc le nombre de nucléons)[1].
Histoire[modifier | modifier le code]
À l'origine, le numéro atomique déterminait la position d'un élément chimique dans le tableau périodique. Quand Dmitri Mendeleïev ordonna les corps chimiques connus en fonction de leurs propriétés, il s'aperçut que le classement dans l'ordre strict de masse atomique pouvait conduire à des situations illogiques : par exemple, l'iode et le tellure doivent être inversés par rapport à leur masse atomique. Ce classement selon les propriétés chimiques déterminait le numéro atomique, approximativement proportionnel à la masse de l'atome, mais comme le prouvent les quelques inversions relevées, représentatif d'autres propriétés que la masse.
Relation à la masse et à la charge[modifier | modifier le code]
Ces anomalies entre les classements par numéro atomique et par masse atomique ont été finalement expliquées par les travaux d'Henry Moseley en 1913, qui a mis en évidence une corrélation stricte entre le spectre de diffraction des rayons X des éléments et leur emplacement dans le tableau périodique. Il a été montré par la suite que le numéro atomique correspond à la charge électrique du noyau (c’est-à-dire à son nombre de protons). C'est bien la charge qui détermine les propriétés d'un élément, et non sa masse.
Le numéro atomique est corrélé au nombre de masse (même s'ils ne doivent pas être confondus, de même que le nombre de masse ne doit pas être confondu avec la masse atomique), puisque le nombre de masse correspond à la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons dans le noyau d'un atome. Le nombre de masse est fréquemment mentionné après le nom de l'élément : on parle par exemple de « carbone 14 » (utilisé par exemple pour dater des objets d'origine organique en archéologie) pour faire la distinction avec le carbone « 12 » (son isotope le plus courant dans la nature).
Notes et références[modifier | modifier le code]
Notes[modifier | modifier le code]
Références[modifier | modifier le code]
- « De l'atome à la classification périodique », cours de thermodynamique, université de Lyon (version du sur Internet Archive).
