La masse atomique

Combien pèse un atome ? Si on pouvait poser un seul atome d'hydrogène sur des balances super sensibles, elles liraient 1,7 septillions de gramme. Alors que les atomes les plus lourds donneraient une lecture d'un demi sextillion de gramme. Parler de la masse d'un atome en grammes n'est pas du tout pratique. On doit utiliser une autre unité, une qui décrit une très petite masse.

L'une de ces unités est l'unité de masse atomique unifiée. Son symbole est un u minuscule. Définis en unités de masse atomique, les atomes pèsent environ entre un u et trois cents u. Ces chiffres sont un peu plus faciles à utiliser. Il existe un moyen rapide de trouver approximativement combien de «u» pèse un atome .

Cet atome a trois protons, quatre neutrons et trois électrons. C'est un atome de lithium-7. Le chiffre sept indique le nombre de particules présentes dans le noyau. C’est le nombre de masse de l’atome. La masse de chaque particule nucléaire, exprimée en unité de masse atomique, est presque exactement un u.

Cela signifie qu'un noyau avec trois protons et quatre neutrons pèse environ 7 u. Et les trois électrons ? En fait, ils sont si légers qu’ils affectent peu la masse atomique. Chaque électron ne pèse qu'un demi-millième d'un u. La masse atomique de tout l'atome de lithium-7 est donc encore très proche de 7 u.

Pour déterminer la masse approximative d’un atome en «u», il suffit de connaître le nombre de particules nucléaires dans l’atome. Les deux expressions - nombre de masse et masse atomique - semblent similaires, mais elles signifient des choses différentes. Le nombre de masse est le nombre de particules dans le noyau. C'est toujours un nombre entier, car il n'y a pas de demi-protons ou de quarts de neutrons. La masse atomique est le poids de l'atome.

Ce n’est presque jamais un nombre entier, sauf s’il est arrondi à l’entier le plus proche. Le nombre de masse pour un atome de lithium avec sept particules nucléaires est exactement sept, tandis que sa masse atomique est de 7,016 u. Voici un autre atome du même élément, le lithium. Il a également trois protons, mais seulement trois neutrons. Cela signifie que son nombre de masse est de six et la masse atomique d'environ 6 u.

Le lithium-7 et le lithium-6 sont les seuls isotopes du lithium présents dans la nature. Presque tous les atomes de lithium, 92% d'entre eux, sont l'isotope le plus lourd du lithium-7. Le reste est du lithium-6. Cela rend la masse moyenne des atomes de lithium proche de 7 u. On peut rechercher la masse atomique moyenne de tous les éléments du tableau périodique.

Quand on regarde le carré du lithium, on voit que sa masse atomique est de 6,94 u. Aucun des atomes de lithium ne pèse 6,94 u: la masse est de 7,016 ou 6,015 u. C’est la masse moyenne des isotopes du lithium qui est de 6,94 unités de masse atomique. Alors, combien pèse un atome ? La réponse est: environ autant d'unités de masse atomique que le nombre de masse de l'atome.

Lorsqu'un élément a plus d'un isotope, nous utilisons la masse moyenne de ses isotopes.