O calculer le nombre de particules nucléaires d'un atome est effectuée lorsque l'on veut déterminer le nombre de masse (A), le nombre de protons (p) ou le nombre de neutrons (n), toutes les données ou particules du noyau de l'atome. Le noyau est la région située au centre d'un atome, dans laquelle sont contenues les particules atomiques appelées protons et neutrons.
Dans son modèle atomique proposé en 1911, Ernest Rutherford déjà déclaré que le noyau était la région la plus dense de l'atome. Cette information a été confirmée avec la découverte des masses de protons et de neutrons.
Remarque: La masse d'un proton est égale à la masse d'un neutron, qui est égale à 1 unité de masse atomique (1 h du matin)
Pour effectuer le calculer le nombre de particules nucléaires, nous devons utiliser l'expression du nombre de masse ci-dessous :
A = p + n
Il est à noter que le nombre de protons est aussi le numéro atomique (Z).
Donc, en général, calculer le nombre de particules nucléaires consiste à effectuer le calcul du nombre de masse d'un atome. Voir ci-dessous la résolution de quelques exemples liés aux calculs du nombre de particules nucléaires.
1er exemple : L'espèce chimique Pb2+ contient 127 neutrons. On peut dire que le nombre total de particules dans son noyau est :
Données: Pb (Z = 82)
a) 205
b) 206
c) 207
d) 208
e) 209
Résolution:
Les données fournies par l'exercice étaient :
- le cation Pb+2: un atome qui perd 2 électrons;
- Numéro atomique (Z): 82 ;
- Nombre de masse (A) ou de particules dans son noyau: ?
1ère étape : Calculer le nombre de protons.
Puisque le numéro atomique d'un atome est toujours égal à son nombre de protons, alors le numéro atomique de cet atome est égal à 82.
2ème étape : Calculer le nombre de masse (A) ou de particules dans le noyau.
Pour calculer le nombre de particules dans le noyau, il suffit d'ajouter le nombre de protons au nombre de neutrons dans l'expression suivante :
A = p+n
A = 82 + 127
A = 209
2e exemple: Étant donné les atomes de 92U238 et 83Bi210, le nombre total de particules (protons, électrons et neutrons) existant dans la somme sera :
a) 496
b) 641
c) 528
d) 623
e) 465
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Résolution:
Les données fournies par l'exercice étaient :
Uranium (U):
Numéro atomique (Z): 92 ;
Numéro de masse (A): 238.
Bismuth (Bi):
Numéro atomique (Z): 83 ;
Numéro de masse (A): 210.
1ère étape : Calculer le nombre de protons.
Comme le numéro atomique d'un atome est toujours égal à son nombre de protons, donc le nombre de protons pour l'uranium est de 92 et pour le bismuth il est de 83.
2ème étape : Calcul du nombre d'électrons.
Dans les atomes neutres, c'est-à-dire les atomes qui ne sont ni un cation ni un anion, le nombre d'électrons est toujours égal au nombre de protons. Ainsi, le nombre d'électrons dans l'uranium est de 92 et dans le bismuth il est de 83.
3ème étape : Calcul du nombre de neutrons.
Pour calculer le nombre de neutrons à l'intérieur du noyau, il suffit d'utiliser les données fournies et la formule ci-dessous :
A = p + n
Pour l'uranium :
A = p + n
238 = 92 + n
n = 238 - 92
n = 146
Pour le bismuth :
A = p + n
210 = 83 + n
n = 210 - 83
n = 127
Étape 4: Calcul du nombre total de particules.
Comme l'exercice demande la somme des particules présentes dans ces deux atomes :
Somme: protons + électrons + neutrons
Somme des particules: 92 + 83 + 92 + 83 + 146 + 127
Somme: 623
3ème exemple: L'atome composé de 11 protons, 12 neutrons et 11 électrons a respectivement un numéro atomique et un nombre de masse égal à :
a) 11 et 11
b) 11 et 12
c) 12 et 11
d) 11 et 23
e) 23 et 11
Résolution:
Les données fournies par l'exercice étaient :
- Nombre de protons: 11
- Nombre d'électrons: 11
- Nombre de neutrons: 12
- Numéro atomique (Z): ?
- Numéro de masse (A): ?
1ère étape : Calculez le numéro atomique (Z).
Puisque le numéro atomique d'un atome est toujours égal à son nombre de protons, le numéro atomique de cet atome est donc égal à 11.
2ème étape : Calculez le nombre de masse (A).
Pour calculer le nombre de masse, il suffit d'ajouter le nombre de protons au nombre de neutrons dans l'expression suivante :
A = p+n
A = 11 + 12
A = 23
Par moi Diogo Lopes
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
JOURS, Diogo Lopes. « Calcul du nombre de particules nucléaires »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-numero-particulas-nucleares.htm. Consulté le 28 juin 2021.
