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Vidéo de question : Détermination du rapport neutrons/protons pour l’isotope du zirconium 94 Chimie

94 40 Zr est un isotope stable du zirconium. Quel est le rapport neutrons/protons de cet isotope ?

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Transcription de vidéo

94 40 Zr est un isotope stable du zirconium. Quel est le rapport neutrons/protons de cet isotope ?

Les isotopes sont des atomes qui ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons. L’isotope qui nous a été donné est le zirconium 94 40. 40 est le numéro atomique, qui est équivalent au nombre de protons et, pour une espèce neutre, qui est également équivalent au nombre d’électrons. 94 est le nombre de masse de cet isotope, qui est le nombre total de protons et de neutrons.

Il est important de noter que si vous trouvez le zirconium dans le tableau périodique, le nombre atomique ou le nombre de protons restera le même. Mais au lieu d’y trouver le numéro de masse d’un isotope spécifique, vous trouverez la masse atomique, qui est une moyenne pour tous les isotopes de cet élément en fonction de leurs abondances relatives. Nous savons donc que le zirconium a 40 protons, et il a un total de 94 protons et neutrons. Donc, pour trouver le nombre de neutrons de cet isotope, nous devons soustraire 40 de 94, soit 54.

La question nous interroge sur le rapport neutrons/protons. Il y a 54 neutrons et 40 protons. Donc, le rapport est de 54 sur 40. Nous devrions simplifier cela en divisant les deux nombres par le plus petit de ces nombres, qui est 40. Si nous divisons 54 et 40 par 40, nous obtenons un rapport de 1,35 pour un. Donc, la réponse à la question «Quel est le rapport neutrons/protons de cet isotope ? » est de 1,35 pour un.

Mais vérifions rapidement si cette réponse est possible. La stabilité d’un noyau est principalement déterminée par son rapport entre le nombre de neutrons et de protons. Les noyaux atomiques les plus petits ont un rapport du nombre de neutrons sur le nombre de protons qui est exactement ou approximativement égal au nombre un. Les noyaux atomiques de taille moyenne ont tendance à être stables lorsque le rapport est approximativement égal à 1,25. On nous dit dans la question que l’isotope est stable. Nous pouvons dire d’après le tableau périodique qu’il est de taille moyenne. Et nous avons calculé que son rapport neutrons/protons est de 1,35, ce qui équivaut à peu près à 1,25. On peut donc dire avec certitude que la réponse à la question « Quel est le rapport neutrons/protons de cet isotope ? » est de 1,35 pour un.

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