Par Riti Gupta – Mis à jour le 24 mars 2022

Lorsque vous devez identifier la composition subatomique d’une espèce chimique, le tableau périodique est votre principale référence. Vous trouverez ci-dessous un guide clair sur la façon d'extraire le nombre de neutrons, de protons et d'électrons pour les atomes neutres, les ions chargés et les isotopes à l'aide du tableau périodique et de la notation nucléaire.

Lecture du tableau périodique

Le tableau périodique contient toutes les informations dont vous avez besoin sur la structure subatomique d'un élément :

1. Symbole – La sténographie élémentaire (par exemple, C pour le carbone).
2. Numéro atomique (Z) – Situé au-dessus du symbole, il équivaut au nombre de protons et, pour un atome neutre, au nombre d’électrons. Pour le carbone, Z = 6 .
3. Masse atomique – Sous le symbole, une moyenne pondérée de tous les isotopes naturels. Lorsqu’il est arrondi au nombre entier le plus proche, il correspond au nombre de masse de l’isotope le plus abondant. Pour le carbone, cela donne un nombre de masse M = 12 , qui est la somme des protons et des neutrons.

Pour trouver le nombre de neutrons dans un atome neutre, soustrayez le numéro atomique du nombre de masse :

#neutrons = M – Z – Pour le carbone, 12 – 6 = 6 neutrons.

Calcul des particules subatomiques en ions

Les ions se forment lorsqu'un atome gagne ou perd des électrons, modifiant ainsi sa charge globale. L’exposant sur le symbole de l’ion indique la charge nette. Par exemple, Cl ^– est un ion chlorure avec une charge -1.

Déterminez d’abord le nombre de protons et de neutrons de l’atome neutre à partir du tableau périodique. Le chlore en a Z = 17 protons et, en utilisant M = 35 , #neutrons = 35 – 17 = 18 neutrons.

Parce que l’ion porte une charge négative, il contient un électron supplémentaire. Utilisez l'équation d'équilibre des charges :

#e– + #p+ = charge

Remplacement des valeurs connues pour le chlorure :

#e– + 17 = –1 → #e– = 18

Ainsi, Cl ^– contient 17 protons, 18 neutrons et 18 électrons.

Identifier les particules subatomiques dans les isotopes

Les isotopes sont des variantes du même élément qui diffèrent uniquement par le nombre de neutrons. La notation nucléaire est une manière concise de les représenter. Par exemple, le carbone‑12 s’écrit ¹²⁶C .

En notation nucléaire :

1. Symbole – Le symbole de l'élément (C).
2. Nombre de masse (A) – L'exposant (12) est égal à protons + neutrons.
3. Numéro atomique (Z) – L'indice (6) est le nombre de protons, constant pour l'élément.

Pour trouver le nombre de neutrons pour un isotope spécifique, résolvez :

#neutrons + Z = A

Pour le carbone‑13 (¹³⁶C ):

#neutrons + 6 = 13 → #neutrons = 7

Par conséquent, le carbone 13 possède 6 protons, 7 neutrons et, s’il est neutre, 6 électrons. Le carbone 12 possède 6 protons, 6 neutrons et 6 électrons.

En combinant les données du tableau périodique avec la notation nucléaire, vous pouvez déterminer avec précision la composition subatomique de n'importe quel atome, ion ou isotope.