Soit un atome de silicium dont le noyau a pour symbole : \ce{^{A}_{Z}Si}.
On donne les informations suivantes :
- Charge électrique élémentaire : e = 1{,}6 \times 10^{-19} C
- Charge du noyau de silicium : q = 2{,}24 \times 10^{-18} C
- Masse d'un nucléon : m_{n} = 1{,}674 \times 10^{-27} kg
- Masse du noyau de silicium : m_{Si} = 5{,}02 \times 10^{-26} kg
Que représentent les nombres A et Z ?
Le symbole général d'un noyau est \ce{^{A}_{Z}X}, avec :
- X, le symbole de l'élément
- A, le nombre de masse (nombre de nucléons)
- Z, le numéro atomique (nombre de protons, aussi appelé nombre de charge)
A représente le nombre de masse (ou nombre de nucléons), Z représente le numéro atomique (ou nombre de protons).
Combien de protons possède ce noyau ?
Les protons, de charge électrique élémentaire e, étant les seules particules chargées du noyau, le nombre de protons est donné par la formule :
Z = \dfrac{q}{e}
En faisant l'application numérique, on trouve :
Z = \dfrac{2{,}24 \times 10^{-18}}{1{,}6 \times 10^{-19}}
On arrondit à l'entier le plus proche car on ne peut pas avoir une particule non entière.
Z =14
Ce noyau possède 14 protons.
Combien de nucléons que possède ce noyau ? En déduire son nombre de neutrons.
A représente le nombre de masse donc le nombre de nucléons recherché.
Détermination de A
Le nombre de nucléons est donné par la formule :
A = \dfrac{m_{Si}}{m_{n}}
En faisant l'application numérique, on trouve :
A = \dfrac{5{,}02 \times 10^{-26}}{1{,}674 \times 10^{-27}}
On arrondit à l'entier le plus proche car on ne peut pas avoir une particule non entière.
A =30
Détermination de N
Le nombre de neutrons est donné par la formule :
N=A-Z
Ainsi :
N=30-14
N=16
Ce noyau possède donc 30 nucléons dont 16 neutrons.
Quelle est la représentation symbolique du noyau de cet atome ?
Le symbole général d'un noyau est \ce{^{A}_{Z}X} avec :
- X, le symbole de l'élément
- A, le nombre de masse (nombre de nucléons)
- Z, le numéro atomique (nombre de protons, aussi appelé nombre de charge)
Ici, A=30 et Z=14.
La représentation symbolique de ce noyau de silicium est donc : \ce{^{30}_{14}Si}.