En règle générale, l'atome est électriquement neutre car il possède le même nombre de protons (positifs) et d'électrons (négatifs) dont les charges s'équilibrent.
Un atome est composé de protons et de neutrons, qui forment le noyau, et d'électrons, qui gravitent autour du noyau. Le noyau porte une charge positive; les protons sont chargés positivement, alors que les neutrons sont neutres électriquement, comme leur nom l'indique.
Un atome est toujours neutre car la charge positive de son noyau est toujours précisément compensée par la charge électrique négative de ses électrons. Un électron possède donc toujours autant d'électrons dans son cortège électronique que de protons dans son noyau.
9. Pourquoi un atome est-il neutre alors que ses constituants ne le sont pas ? " L'atome est électriquement neutre " signifie que la charge électrique de l'atome est nulle: la charge positive est entièrement compensée par la charge négative de tous les électrons.
II Neutralité électrique d'un atome
Tous les atomes sont électriquement neutres et possèdent donc le même nombre de charges positives et négatives. Chaque électron portant une charge électrique négative, il y a donc autant d'électrons dans un atome que de charges électriques positives dans son noyau.
Charge électrique
Ainsi tout atome, qui possède autant de protons dans son noyau que d'électrons dans son nuage électronique, est électriquement neutre.
Un atome étant toujours électriquement neutre, la charge négative des électrons compense la charge électrique positive portée par les protons du noyau. Par conséquent le nombre d'électrons d'un atome correspond aussi au nombre de protons, indiqué par le numéro atomique Z de l'atome.
Mais alors, pourquoi l'électron ne tombe-t-il pas sur le noyau? Parce que l'électron est en mouvement: la force centrifuge qui en résulte compense exactement la force d'attraction électrique. Au delà de cette orbite, l'électron n'est plus lié à l'atome: il est libre.
La description du modèle de Rutherford-Bohr
Un atome électriquement neutre possède autant d'électrons que de protons. Le nombre de protons et d'électrons correspond au numéro atomique de l'élément.
Caractéristiques physiques. L'atome a une structure lacunaire, c'est-à-dire qu'il est constitué essentiellement de vide quantique puisque son volume est très supérieur au volume cumulé des électrons et du noyau qui le constituent.
Charge de l'atome. Charge des particules : le proton et l'électron portent des charges électriques égales en valeur absolue (1,602 10-19), mais le proton est chargé positivement et l'électron négativement.
Le noyau contient des nucléons, c'est à dire des protons et des neutrons. Il a donc une charge électrique positive. La cohésion du noyau atomique est assurée par l'interaction forte, qui attire les nucléons entre eux et empêche ainsi les protons de se repousser.
En fait, la charge électrique d'un atome est neutre, car elle est constituée à parts égales d'électrons (à charge négative) et de protons (à charge positive). Tout cela compose le noyau. Il attire exactement le même nombre d'électrons et de proton.
Une structure est lacunaire lorsqu'elle est majoritairement composée de vide.
En 1808, John Dalton reprend l'idée d'atomes afin d'expliquer les lois chimiques. Dans sa théorie atomique, il fait l'hypothèse que les particules d'un corps simple sont semblables entre elles, mais différentes lorsque l'on passe d'un corps à un autre.
Ainsi, pour un atome noté Z A X , contenant donc Z protons et Z électrons, la charge totale de son noyau vaut Q n o y a u = Z × e et la charge totale de son nuage électronique vaut Q n u a g e = Z × − e . On a bien Q n o y a u + Q n u a g e = 0 , l'atome est électriquement neutre.
Il fut proposé en 1904 avant la découverte du noyau simplifié. Dans ce modèle, l'atome est composé d'électrons plongés dans une « soupe » de charge positive pour équilibrer la charge négative des électrons, comme des prunes (en anglais : plum) dans un pudding.
Recherche en théorie atomique
Avec ses expériences, Ernest Rutherford a inspiré toute la théorie atomique moderne en affirmant que l'atome est nucléé et que sa partie positive est concentrée dans un volume extrêmement petit : le noyau lui-même. Les électrons seraient quant à eux extranucléaires.
Les neutrons se lient aux protons dans le noyau. Par le fait même, ils diminuent l'effet de leur répulsion. Ils permettent ainsi au noyau d'être stable.
Les électrons se déplacent autour du noyau. Entre le noyau et les électrons, il y a du vide, beaucoup de vide ! C'est pour cela qu'on dit que la matière est lacunaire. Ce modèle d'atome date de 1932 avec la découverte du neutron qui s'est ajouté aux connaissances apportées en 1911 par Ernest Rutherford.
2) S'il s'agit de la vitesse des électrons dans un accélérateur de particules, l'ordre de grandeur est alors tout autre. Mais dans ce cas, les électrons se déplacent dans un vide très poussé et leur célérité est voisine de celle de la lumière, environ 300 000 kilomètres par seconde.
l'hydrogène léger ou protium 1H, le plus abondant (~99,98 % de l'hydrogène naturel). Le noyau est simplement constitué d'un proton et ne possède donc pas de neutron.
Les électrons ont une charge électrique négative. Les protons ont une charge électrique positive, de même valeur que celle de l'électron. Les neutrons n'ont pas de charge électrique, ils sont neutres. Il y a exactement le même nombre d'électrons et de protons dans un atome, un atome est donc électriquement neutre.
I – Un corps est électriquement neutre
Chaque atome contient un noyau composé par les nucléons, association de particules positives (les protons) et de particules neutres (les neutrons) – présents dans la plupart des cas - autour duquel tournent des particules négatives (les électrons) à très grande vitesse.
Le signe négatif signifie donc que l'énergie de l'électron dans l'atome est inférieure à celle d'un électron libre. Quand l'électron s'approche du noyau, n diminue et son énergie (En) devient de plus en plus négative.