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Nombre
atomique
Le nombre atomique indique le nombre de protons à l'intérieur du noyau
de l'atome. Le nombre atomique est un concept important en chimie et en
mécanique quantique. Il détermine la nature de l'élément et la place
de celui-ci dans la classification
périodique.
En général un atome est électriquement neutre, donc le nombre
d'électrons que l'on trouve autour du noyau est aussi égale au nombre
atomique. Ce sont principalement ces électrons qui déterminent le
comportement de l'atome. Les atomes qui portent une charge sont
appelés des ions. Ils ont alors un nombre d'électrons plus grand (charge
négative) ou plus petit (charge positive) que le nombre atomique.
Masse
atomique
Cette masse est exprimé en unité de masse atomique (u = 1/12 de la masse
de l'atome de carbone). Cette masse
varie selon l'isotope de l'élément considéré car elle représente
aussi le nombre de particules (protons + neutrons) dans le noyau et le nombre de
neutrons d'un élément varie selon l'isotope considéré. La masse atomique totale d'un
élément est la moyenne des masses atomiques de ses isotopes en tenant
compte de l'abondance de chacun des isotopes.
Electronegativité
selon Pauling
L'électronégativité mesure la tendance d'un atome à attirer le nuage
électronique dans sa direction lorsqu'il se lie avec un autre
atome.
L'échelle de Pauling est une méthode largement utilisé pour ordonner
les éléments selon leur électronégativité. Le prix nobel Linus
Pauling a développé cette échelle en 1932
Les valeurs d'électronégativité ne sont pas données selon une formule
mathématique ou une mesure. Il s'agit plutôt d'une échelle pragmatique.
Pauling a donné à l'élément avec la plus haute électronégativité,
le fluor, la valeur de 4. On a donné au Francium l'élément avec
l'électronégativité la plus basse la valeur de 0.7. Les valeurs des
autres éléments se situent entre les deux.
Densité
La densité d'un élément indique le nombre d'unité de
masse de l'élément qui sont présent dans un certain volume.
Traditionnellement, la densité est notée par la lettre grèque ρ
(prononcée ro). Dans le système interenational d'unités la densité est
exprimé en kilogrammes par mètre cube (kg/m3). La densité
d'un élément est en général exprimé en fonction de la températures
et de la pression car ces deux facteurs influencent la valeur de la
densité.
Le
point de fusion
Le point de fusion d'un élément ou d'un composé est la température à
laquelle l'état solide de l'élément ou composé considéré est en
équilibre avec l'état liquide. Cette valeur est donnée pour une prssion
de 1 atmosphère.
Par exemple: le point de fusion de l'eau est is 0 oC, ou
273 K.
Le
point d'ébullition
Le point d'ébullition d'un élément ou d'un composé est la température
à laquelle l'état liquide est en équilibre avec l'état gazeux. Cette
valeur est donnée pour une pression de 1 atmosphère.
Par exemple: le point d'ébullition de l'eau est 100 oC, ou 373
K.
Au point d'ébullition la pression de vapeur de l'élément ou du composé
est de 1atmosphère.
Rayon
de Van der Walls
Même lorsque deux atomes proche l'un de l'autre ne se lient pas, ils
s'attirent l'un l'autre. Ce phénomène est appelé interaction de Van der
Walls. Il est du aux forces de Van der Walls entre les deux atomes, ces
forces deviennt plus importantes lorsque ces atomes se rapprochent.
Cependant lorsque ces atomes sont trop proche l'un de l'autre une force de
répulsion rentre en jeu, cette force est du à la répulsion entre les
électrons, chargés négativement, des deux atomes. Par conséquent entre
les deux atomes il y a toujours une certaine distance appelée en
général rayon de van der Walls.
En comparant les rayons de van der walls de différentes paires d'atomes,
un système permettant de déterminer le rayon de van der Walls entre deux
atomes par addition a été développé.
Rayon
ionique
Il s'agit du rayon d'un ion dans un cristal ionique, où les ions
sont tassés ensemble jusqu'à ce que leurs orbitales les plus externes
soient en contact. Une orbital correspond à la région de l'espace
autour de l'atome où, selon la théorie des orbitales, la probabilité de
trouver un électron est la plus importante.
Isotopes
Le nombre atomique ne détermine pas le nombre de neutrons du noyau, par
conséquent le nombre de neutrons dans le noyau peut varier, on peut avoir
des éléments avec le même numéro atomique mais avec des numéros
atomiques différents. On a alors deux isotopes d'un même
éléments.
Le nombre de neutrons dans le noyau peut excéder le nombre de protons,
surtout avec les atomes plus lourds.
On peut souvent trouver les isotopes d'un même élément dans la nature
alternativement ou ense,ble, mélangés.
Un exemple: le chlore a un nombre
atomique de 17, ce qui basiquement signifie que tous les noyau d'atome de
chlore contiennent 17 protons. Il y a deux isotopes. Les 3/4 du chlore que
l'on trouve dans la nature contiennent 18 neutrons et un quart contient 20
neutrons. Les nombres de masse de ces isotopes sont 17 + 18 = 35 et 17 + 20
= 37. On écrit les isotopes: 35Cl et 37Cl.
Quand les isotopes sont notés de cette façon le nombre de protons et de
neutrons n'ont pas besoin d'être indiqués séparémment car le symbole
Cl est placé en 17ème position dans le tableau périodique. Ce qui
indique déjà le nombre de protons.
Un grand nombre d'isotopes ne sont pas stables. Ils se désintègrent lors
des processus de décroissance radioactive. Les isotopes qui sont
radioactifs sont appelés radioisotopes.
Configuration
électronique
La configuration électronique d'un atome est la description de la
répartition des électrons sur des couches autour du noyau. Pour
chaque couche la probabilité pour un électron d'être présent est
calculée par une formule mathématique. Chacune de ces couches a un
certain niveau d'énergie, comparé au noyau. En général plus la couche
est éloignée du noyau, plus son énergie est élevée., mais du fait de
leur charge les électrons peuvent aussi influencer les niveaux d'énergie
des autres électrons. En général les couches les plus proches du noyau
sont les premières remplies par les électrons mais il peut y avoir des
exceptions du fait des répulsions.
Energie
de première ionisation
L'énergie de ionisation est l'énergie requise pour qu'un atome ou une
molécule perde un électron. L'énergie de première ionisation est
l'énergie minimale qu'il faut fournir pour extraire le prmier électrons
de l'atome neutre à l'état fondamental.
Energie
de deuxième ionisation
Après l'énergie de première ionisation qui indique la difficulté
d'éliminer un premier électrons d'un atome, on peut mesurer l'energie de
deuxième ionisation, cette énergie indique le degré de difficulté de
l'exctraction d'un second atome.
De même il y a l'énergie de troisième ionisation et parfois même
l'énergie de 4ème et 5ème ionisation.
Potentiel
standard
Il s'agit du potentiel d'une réaction rédox, quand elle est à
l'équilibre, par rapport à 0. Quand le potentiel standard est supérieur
à 0, il s'agit d'une réaction d'oxydation, quand le potentiel est
inférieur à 0, il s'agit d'une réaction de réduction. Le potentiel
standart est exprimé en Volt (symbole V).
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