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Un atome de carbone possède un noyau composé de 6 protons et 6 neutrons. Combien d'électrons possède cet atome ? Quelle est la charge de son noyau en fonction de e ?
Étape 1 : seuls les protons portent une charge dans le noyau. Il y en a 6, donc la charge du noyau vaut 6 × (+e) = +6e. Les 6 neutrons ne comptent pas dans la charge. Étape 2 : l'atome est neutre, donc la charge totale est nulle : +6e + (nombre d'électrons × (-e)) = 0. Il faut donc 6 électrons. Conclusion : l'atome de carbone a 6 électrons et son noyau a une charge de +6e.
Un atome de sodium a pour numéro atomique Z = 11. Il peut perdre un électron pour former un ion. Combien d'électrons a l'atome neutre ? Combien l'ion en possède-t-il ? Quelle est la charge globale de cet ion, en fonction de e, et pourquoi ?
Atome neutre : Z = 11 donc 11 protons, soit une charge de noyau de +11e. Atome neutre donc 11 électrons. Ion formé : l'atome perd 1 électron, il en reste 11 - 1 = 10. Le noyau n'a pas changé : il porte toujours +11e. Charge des électrons : 10 × (-e) = -10e. Charge globale : +11e - 10e = +e. L'ion porte une charge globale positive de +e : c'est un ion positif, noté Na+. La perte d'un électron rompt l'équilibre des charges, ce qui explique que l'ion ne soit plus neutre.
Un atome d'oxygène a un noyau de 8 protons et 8 neutrons. Combien a-t-il d'électrons et quelle est la charge de son noyau en fonction de e ?
8 électrons ; charge du noyau = +8e.
Seuls les 8 protons portent une charge : 8 × (+e) = +8e. Les 8 neutrons n'ont pas de charge. L'atome est neutre, donc il compense +8e par 8 électrons de charge -e chacun, soit -8e. Le total vaut bien zéro.
Un atome possède 13 électrons et il est neutre. Combien son noyau contient-il de protons ? Quelle est la charge du noyau ?
13 protons ; charge du noyau = +13e.
Atome neutre : nombre de protons = nombre d'électrons. Il y a 13 électrons, donc 13 protons, et le noyau porte 13 × (+e) = +13e. Les neutrons éventuels ne changent ni ce nombre ni cette charge.
Un atome de fluor (Z = 9) gagne un électron. Calculer le nombre d'électrons de l'ion obtenu, sa charge globale en fonction de e, et dire s'il est positif ou négatif.
10 électrons ; charge globale = -e ; ion négatif.
Z = 9 donc 9 protons et noyau de charge +9e. L'atome neutre a 9 électrons ; en en gagnant un, il en a 9 + 1 = 10, soit une charge électronique de -10e. Charge globale : +9e - 10e = -e. La charge globale est négative : c'est un ion négatif.
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