Vidéo question :: Identifier l’expression qui décrit la taille du noyau Chimie

Transcription de la vidéo

Quel est le rayon approximatif d’un noyau atomique par rapport au rayon de l’atome, 𝑅 ?

Cette question nous demande de comparer le rayon du noyau au rayon d’un atome individuel. On nous dit que pour notre comparaison, le 𝑅 majuscule représente le rayon de l’atome. Le rayon est une mesure de longueur. Plus précisément, il s’agit d’une mesure de la longueur d’un segment de droite allant du centre d’un cercle ou d’une sphère à son bord extérieur. Les atomes sont sphériques, mais pour simplifier, nous allons dessiner un cercle pour représenter l’atome.

Le noyau est situé au centre de l’atome. À l’extérieur du noyau se situe la région où se trouvent les électrons. Cette région s’appelle le nuage d’électrons. Bien que le bord d’un atome ne puisse pas être directement mesuré, on peut voir le rayon de l’atome comme la distance entre le centre du noyau de l’atome et le bord le plus externe du nuage d’électrons. Le noyau de l’atome contient les particules subatomiques appelées protons et neutrons. Le rayon du noyau est la distance du centre du noyau au bord extérieur du noyau.

On peut clairement voir sur le schéma que le rayon du noyau atomique est plus petit que le rayon de l’atome, mais l’échelle est trompeuse. Le noyau d’un atome est beaucoup, beaucoup plus petit que l’atome. Si on voulait représenter le rayon du noyau en tant que fraction du rayon de l’atome, alors on devrait diviser le rayon de l’atome par un très grand nombre.

En fait, le rayon du noyau d’un atome est environ 10 000 fois plus petit que le rayon d’un atome. Disons que le rayon de l’atome représenté dans notre schéma est d’environ 100 picomètres. Pour trouver le rayon approximatif du noyau de cet atome, il faudrait diviser 100 picomètres par 10 000. Le résultat est de 0,01 picomètres, ce qui est le rayon approximatif du noyau.

Pour se faire une idée, comparer le rayon d’un atome au rayon du noyau, c’est un peu comme comparer le rayon d’un pamplemousse au rayon d’un cheveu humain. En résumé, nous avons appris que le rayon du noyau d’un atome est à peu près égal au rayon de l’atome divisé par 10 000. Par conséquent, la formule qui établit le rapport entre la taille du rayon d’un noyau atomique à celle du rayon de l’atome, 𝑅, est 𝑅 sur 10 000.