Masse atomique des éléments 1-30
Qu'est-ce que la masse atomique ?
La masse atomique, également appelée poids atomique, est la masse moyenne pondérée d'un atome d'un élément en fonction de l'abondance relative de ses isotopes. Elle est mesurée en unités de masse atomique (amu) et reflète le nombre total de protons et de neutrons dans le noyau d'un atome.
Masse atomique, poids atomique et masse atomique relative
La masse atomique, le poids atomique et la masse atomique relative sont des concepts liés mais distincts en chimie :
Terme |
Définition |
Notes |
Masse atomique |
La masse d'un seul atome, généralement mesurée en unités de masse atomique (amu ou u). Elle représente la masse réelle d'un atome en fonction du nombre de protons et de neutrons dans son noyau. |
Souvent utilisée dans les calculs impliquant des atomes individuels. |
Masse atomique |
La masse moyenne pondérée des isotopesd'un élément , basée sur leur abondance relative. Elle est sans dimension et généralement exprimée en unités de masse atomique unifiée (u). |
Elle peut varier en fonction de la distribution isotopique de l'élément. |
Masse atomique relative |
Le rapport entre la masse moyenne des atomes d'un élément et 1/12e de la masse d'un atome de carbone 12. C'est essentiellement la même chose que le poids atomique, mais elle est généralement utilisée dans des contextes impliquant des réactions chimiques. |
Il s'agit d'un nombre sans dimension, similaire au poids atomique. |
Calcul de la masse atomique
Pour calculer la masse atomique d'un élément, procédez comme suit :
- Identifier les isotopes: Déterminer les différents isotopes de l'élément et leurs masses respectives.
- Déterminer l'abondance relative: Trouvez le pourcentage d'abondance de chaque isotope.
- Multiplier la masse par l'abondance: Pour chaque isotope, multipliez sa masse par son abondance relative (exprimée en décimales).
- Additionner les valeurs: Additionner toutes les valeurs obtenues à l'étape précédente pour obtenir la masse atomique.
Exemples courants
Prenons l'exemple du carbone, qui possède deux isotopes stables : le carbone 12 et le carbone 13. La masse atomique du carbone est calculée en fonction de l'abondance et de la masse de ces isotopes. Si le carbone 12 a une abondance de 98,93 % et le carbone 13 une abondance de 1,07 %, la masse atomique du carbone est d'environ 12,01 amu.
Un autre exemple est le chlore, qui possède deux isotopes communs : Le chlore 35 et le chlore 37. La masse atomique du chlore est d'environ 35,45 amu, ce qui reflète l'abondance naturelle de ces isotopes.
Masse atomique des éléments 1-30
Le tableau suivant indique la masse atomique des éléments dont le numéro atomique est compris entre 1 et 30 :
Élément |
Symbole |
Numéro atomique |
Masse atomique (amu) |
Hydrogène |
H |
1 |
1.008 |
Hélium |
He |
2 |
4.0026 |
Li |
3 |
6.94 |
|
Be |
4 |
9.0122 |
|
Bore |
B |
5 |
10.81 |
Carbone |
C |
6 |
12.01 |
Azote |
N |
7 |
14.007 |
Oxygène |
O |
8 |
15.999 |
Fluor |
F |
9 |
18.998 |
Néon |
Ne |
10 |
20.180 |
Sodium |
Na |
11 |
22.990 |
Magnésium |
Mg |
12 |
24.305 |
Aluminium |
Al |
13 |
26.982 |
Si |
14 |
28.085 |
|
Phosphore |
P |
15 |
30.974 |
Soufre |
S |
16 |
32.06 |
Chlore |
Cl |
17 |
35.45 |
Argon |
Ar |
18 |
39.948 |
Potassium |
K |
19 |
39.098 |
Calcium |
Ca |
20 |
40.078 |
Scandium |
Sc |
21 |
44.956 |
Ti |
22 |
47.867 |
|
Vanadium |
V |
23 |
50.942 |
Chrome |
Cr |
24 |
51.996 |
Manganèse |
Mn |
25 |
54.938 |
Fer |
Fe |
26 |
55.845 |
Cobalt |
Co |
27 |
58.933 |
Ni |
28 |
58.693 |
|
Cuivre |
Cu |
29 |
63.546 |
Zinc |
Zn |
30 |
65.38 |
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre la masse atomique et le numéro atomique ?
Le numéro atomique est le nombre de protons dans le noyau d'un atome, qui définit l'élément. La masse atomique, quant à elle, est la masse moyenne pondérée de tous les isotopes d'un élément, compte tenu de leur abondance naturelle.
Pourquoi la masse atomique n'est-elle pas un nombre entier ?
La masse atomique n'est pas un nombre entier parce qu'elle est la moyenne pondérée des masses des isotopes d'un élément, qui ont des masses et des abondances différentes.
Comment la masse atomique est-elle mesurée ?
La masse atomique est mesurée par spectrométrie de masse, qui sépare les isotopes en fonction de leur rapport masse/charge et mesure leur abondance.
La masse atomique d'un élément peut-elle changer ?
Oui, la masse atomique peut changer si l'abondance relative des isotopes d'un élément change en raison de facteurs environnementaux ou de réactions nucléaires.
Pourquoi la masse atomique du carbone est-elle d'environ 12,01 amu au lieu de 12 exactement ?
La masse atomique du carbone est d'environ 12,01 amu parce qu'elle tient compte de la présence des isotopes du carbone 12 et du carbone 13 dans la nature, pondérés par leur abondance naturelle.