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Diamètre d'un atome
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apc005 [ 28/09/2017 à 16:15 ]

Bonjour
Le "diamètre" d'un atome (ou plus exactement la distance entre le noyau d'un atome et les atomes à qui il est lié) est il indépendant du nombre de neutrons du noyau ? En gros est ce le même pour deux isotopes d'un même corps ?
Merci

Réponse attendue le 02/10/2017 - 16:10


gds_db [ 29/09/2017 à 15:51 ]

Bonjour,

Il semble assez difficile de déterminer le diamètre d'un atome :

" Le nuage électronique d'un atome n'a pas de dimensions bien définies car il consiste en une superposition d'orbitales atomiques de nature probabiliste. Il n'existe donc pas de définition unique ni de mesure définitive de la taille des atomes : celle-ci est généralement définie en termes de distance moyenne entre noyaux d'atomes liés entre eux, mais cette distance varie en fonction de la nature chimique des atomes environnants, du nombre et de la géométrie des liaisons dans lesquelles l'atome est engagé, ou encore de la nature de ces liaisons (métallique, covalente, ionique, etc.).
Une valeur théorique de l'extension des orbitales atomiques peut néanmoins être calculée pour chaque noyau atomique, ce qui donne une valeur en excès par rapport aux méthodes empiriques fondées sur la géométrie des mailles cristallines, ou aux mesures effectuées sur des molécules."
source : Taille des atomes

La taille et la forme réelles d'un noyau spécifique dépendent fortement du nombre de nucléons qui le composent, ainsi que de leur état énergétique. Les noyaux les plus stables ont en général une forme sphérique au repos et peuvent prendre, par exemple, la forme d'un ellipsoïde s'ils sont excités. Des formes assez étranges peuvent être observées selon les états d'excitation, en poire, en soucoupe, voire en cacahuète.
Source : Noyau atomique taille et forme

Concernant les atomes isotopes, si la masse atomique augmente en fonction du nombre de neutrons, on ne peut probablement pas en dire autant pour la taille.
De manière général, le rayon atomique est proportionnel au nombre d'électrons contenus dans l'atome. Peut-on en conclure que, pour des isotopes, la taille ne variera pas en fonction du nombre de neutrons ? Nous ne saurions l'affirmer complètement n'étant hélas que bibliothécaires !
Nous vous conseillons de poser votre question au CNRS : contact.

sources :
- Physique. Tout le cours en fiches / Laurent Gautron, Christophe Balland, Laurent Cirio, Richard Mauduit, Odile Picon, Eric Wenner
- Chimie générale pour ingénieur / Claude Friedli
- Les bases de la radioactivité et un isotope, c'est quoi ? / Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire
- Les Isotopes et masse atomique / Chimie.net
- Taille des atomes / astronoo, l'univers dans tous ses états
- Introduction biologique à la psychologie / Jean-Claude Orsini, Jean Pellet

Pour terminer, un document présentant d'une façon très ludique Le Monde étrange des Atomes / Conception et texte : Jacques Deferne ; Dessins : Alain Gassener.

Bonne journée.

Réponse attendue le 03/10/2017 - 15:10