Modèle de l'atome
Exercice dynamique : Modèle De l'Atome et Notion d'isotope:
Procédure : Arrêter l'animation.
Questions :
Combien d'électrons y-a-t'il sur la dernière couche de l'ion Li⁺ formé à partir de l'atome du lithium ₃Li ? Pourquoi ?
Combien d'électrons y-a-t'il sur la dernière couche de l'ion O²⁻ formé à partir de l'atome d'oxygène ₈O ? Pourquoi ?
L'ion Li⁺ est-il un isotope de l'atome du lithium ₃Li ? Pourquoi ?
Résolution :
L'ion Li⁺ a deux électrons sur sa dernière couche et sa structure électronique est : K². En effet, l'ion Li⁺ est formé à partir de l'atome du lithium qui possède un total de 3 électrons et sa structure électronique est K²L¹. L'atome du lithium aura tendance à se comporter comme le gaz rare le plus proche, l'hélium ₂He dont la structure électronique est K², et il va perdre le seul électron de sa dernière couche, pour former le cation Li⁺ et avoir une structure électronique en duet (deux électrons sur sa dernière couche).
L'ion O²⁻ a huit électrons sur sa dernière couche et sa structure électronique est : K²L⁸. En effet, l'ion O²⁻ est formé à partir de l'atome d'oxygène qui possède un total de 8 électrons et sa structure électronique est K²L⁶. L'atome d'oxygène aura tendance à se comporter comme le gaz rare le plus proche, le néon ₁₀Ne dont la structure électronique est K²L⁸, et il va gagner deux électrons sur sa dernière couche, pour former l'anion O²⁻ et avoir une structure électronique en octet (huit électrons sur sa dernière couche).
Par définition, des atomes sont isotopes s'ils ont le même numéro atomique (ici Z=3) ET s'ils possèdent un nombre de nucléons (protons+neutrons) différent. Par exemple ⁶Li et ⁷Li sont deux isotopes stables du lithium, car ils possèdent un nombre de nucléons différents. L'ion Li⁺ a le même nombre de nucléons que son atome d'origine et il ne perd que des électrons (et pas des neutrons) pour devenir un cation : l'ion Li⁺ n'est donc pas un isotope du lithium.
Vérifier vos résultats en activant le bouton "Cation de lithium", observer le nombre d'électrons; Faire de même pour l'atome d'oxygène.
Pour vérifier la notion d'isotope, Mettre un Zoom supérieur à 5 pour faire apparaître le nombre de protons et de neutrons de l'atome. Modifier ensuite le nombre de neutrons et observer à quel instant l'atome devient instable.