Où est la masse, où est la charge ?

Exercice supplémentaire · niveau 1 (application) · chimie (seconde), chapitre 2 — Constitution de la Matière à l'Échelle Microscopique · Structure du noyau et notation symbolique

Énoncé

L'atome est fait de trois sortes de particules : protons, neutrons et électrons.

1. Laquelle ou lesquelles portent une charge électrique ? Préciser son signe.<br> 2. Laquelle est de très loin la plus légère ? Environ combien de fois ?<br> 3. Dans quelle partie de l'atome la masse est-elle concentrée ? Et la charge positive ?<br>

Données : masse d'un nucléon $1, 67 \times 1 0^{- 27} kg$ ; masse d'un électron $9, 1 \times 1 0^{- 31} kg$ .

Corrigé

1. Les charges. Le proton porte la charge $+ e$ , l'électron la charge $- e$ , opposée et de même valeur. Le neutron est électriquement neutre, comme son nom l'indique.

2. L'électron. Le rapport des masses vaut $\frac{1 , 67 \times 1 0 ^{- 27}}{9 , 1 \times 1 0 ^{- 31}} \approx 1, 8 \times 1 0^{3},$ soit environ mille huit cents fois plus léger qu'un nucléon.

3. Le noyau. La masse est concentrée dans le noyau, qui rassemble tous les nucléons : la masse du cortège électronique est négligeable, si bien que l'on écrit $m_{atome} \approx A \times m_{nucl}$ . La charge positive y est aussi, portée par les seuls protons ; la charge négative, elle, est répartie dans le nuage électronique.

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