A La notation symbolique du noyau d'un atome
Un élément est caractérisé par son numéro atomique Z (ou nombre de charge) et par son nombre de masse A (ou nombre de nucléons). La notation symbolique d'un noyau atomique est (Z : protons ; N : neutrons ; A = Z + N).
EXEMPLE
Le noyau comporte 232 nucléons dont 90 protons et 232 – 90 = 142 neutrons.
B Les isotopes et la masse molaire atomique
Les isotopes d'un élément ont même numéro atomique, donc un nombre égal de protons, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons N, donc également par A.
2 noyaux isotopes représentent le même élément chimique et ont la même charge électrique mais pas la même masse. Ils peuvent avoir des propriétés différentes : certains sont stables et d'autres radioactifs. Pour séparer des isotopes, on utilise des méthodes physiques.
EXEMPLE
Dans la série : , , les noyaux isotopes ont le même nombre de protons. On peut trouver les noyaux isotopes du carbone Z = 6 : et , et ceux de l'oxygène Z = 8 : et .
Un élément chimique comporte souvent plusieurs isotopes, sa masse molaire atomique dépend de la proportion de chaque isotope. Ainsi, l'élément chlore comporte 25 % de chlore 35 et 75 % de chlore 37, donc M(Cl) = 0,25 × M(35Cl) + 0,75 × M(37Cl) = 35,5 g.mol–1.
C La détermination d'une masse molaire
La masse molaire moléculaire est calculée à partir des données du tableau périodique en faisant la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes de l'espèce chimique. Dans le cas d'un ion, on procède de la même manière, les charges électriques ne modifient pas la masse globale de l'espèce.
DÉfinition
Masse molaire moléculaire : c'est la masse d'une mole de molécules.
EXEMPLEs
La molécule de méthane CH4 contient 1 élément carbone et 4 éléments hydrogène. Sa masse molaire moléculaire se calcule facilement : M(CH4) = M(C) + 4M(H) soit M(CH4) = 12,0 + 4 × 1,0 = 16,0 g.mol–1.
De même, l'aspirine de formule C9H8O4 a pour masse molaire :
M(C9H8O4) = 9 M(C) + 8M(H) + 4 M(O) = 9 × 12,0 + 8 × 1,0 + 4 × 16,0 = 180 g.mol–1.