Vidéo question :: Reconnaître que les électrons ont la plus faible masse des particules communes Chimie

Transcription de la vidéo

Lequel des énoncés suivants a la plus petite masse? (A) Un proton, (B) un électron, (C) un neutron, (D) un atome, ou (E) un noyau.

Les choix de réponse à cette question sont les parties constitutives d’un atome. Les protons sont les particules chargées positivement présentes dans le noyau de l’atome. Les électrons sont les particules chargées négativement présentes dans le nuage d’électrons qui entoure le noyau. Et les neutrons sont les particules de charge électrique nulle également présentes dans le noyau de l’atome. Le noyau est la région au centre de l’atome qui contient les protons et les neutrons, tandis que l’atome est la structure entière des protons, des neutrons et des électrons disposés en un noyau et un nuage d’électrons. Ces différentes particules, ou groupes de particules, ont des masses différentes ; nous voulons donc trouver la plus petite.

Puisque les atomes sont constitués de protons, d’électrons et de neutrons, et que les noyaux sont constitués de protons et de neutrons, nous pouvons éliminer ces deux options. Même l’atome le plus léger, l’atome d’hydrogène a un proton et un électron. Il est impossible donc qu’un atome soit plus léger qu’un proton, qu’un électron ou qu’un neutron. De plus, comme les noyaux sont constitués de protons et de neutrons, il est impossible qu’un noyau soit plus léger qu’un proton ou qu’un neutron, tout comme il est impossible pour une voiture d’être plus légère que l’un de ses pneus. Les parties constitutives doivent être plus légères que le tout.

Donc, parmi ces trois particules subatomiques restantes, à savoir le proton, l’électron ou le neutron, laquelle possède la plus petite masse? Si nous prenons comme référence les masses connues de ces trois particules, nous constaterons que les protons et les neutrons ont la même masse : une unité de masse atomique unifiée. Les électrons, en revanche, ont une masse beaucoup plus faible, équivalente à une unité de masse atomique unifiée sur 1840. Étant donné que ces particules sont si petites, il est peu pratique d’utiliser l’unité de masse la plus courante qui est le gramme pour travailler avec leurs masses. Une unité de masse atomique unifiée est très grossièrement un billionième de billionième de gramme ; plus commodément, un proton correspond à une unité de masse atomique unifiée, et un neutron également.

Cela nous permet de calculer assez facilement le nombre de masse d’un atome en additionnant simplement le nombre de neutrons et de protons. Le nombre de masse permet de différencier les différents isotopes des éléments. Par exemple, l’hélium-4 est l’isotope de l’hélium avec un nombre de masse de quatre. Puisque la masse d’un électron est si petite en comparaison de la masse d’un proton et d’un neutron, nous l’ignorons lors de ce calcul. L’essentiel de la masse de l’atome se trouve dans le noyau composé de protons et de neutrons. La partie de l’atome avec la plus petite masse est l’électron.