Bonjour,
A) 1) La masse d'un atome est égale à la somme : masse des nucléons + masse des électrons.
Regardons les données du document 1:
Masse nucléon m(n) = 1,7.10⁻²⁷ kg
Masse électron m(e) = 9,1.10⁻³¹ kg
La masse d'un électron est donc environ 10000 fois plus petite que celle d'un nucléon. Autrement dit, il faudrait 10000 électrons pour obtenir la même masse que celle d'un nucléon.
Et le document 2, qui donne le nombre d'électrons et de nucléons de quelques atomes, nous indique qu'il n'y a jamais ce rapport entre le nombre de nucléons et le nombre d'électrons.
On peut donc négliger masse des électrons quand on calcule la masse d'un atome. Ce qui est confirmé dans le tableau qui nous donne la masse des atomes.
A) 2) Le document 3 donne la relation :
V = A x V₀, avec
V volume du noyau d'un atome
A nombre de nucléons
V₀ volume du noyau de l'atome d'hydrogène (7,25.10⁻⁴⁵ m³)
Cette formule suppose 2 hypothèses :
1) Les nucléons d'un atome sont assimilables à des sphères
2) Tous les nucléons, donc toutes les sphères, qui composent le noyau, sont collées les unes aux autres, et l'espace restant entre ces sphères est négligeable.
Par exemple, un noyau d'atome de carbone contient 12 nucléons. Si on suppose que tous ces nucléons sont des sphères toutes collées entre elles et que les espaces entre ces sphères est négligeable, alors le volume du noyau sera 12 fois celui de l'atome d'hydrogène qui ne contient qu'un seul nucléon.
2) Calculons le volume de l'atome d'hydrogène en négligeant le volume occupé par l'électron à l'aide de la formule donnée dans le document 1 :
V = 4/3 x π x R³ avec R = 53.10⁻¹² m (doc 2)
V = 4/3 x π x (53.10⁻¹²)³ = 6,2.10⁻³¹ m³
Le volume V₀ du noyau de l'atome d'hydrogène donné dans le document 3 est de : V₀ = 7,24.10⁻⁴⁵ m³
On constate donc que V₀ est 10⁽⁴⁵⁻³¹⁾ = 10¹⁴ fois plus petit que V.
Et donc le noyau occupe un volume 10¹⁴ fois plus petit que l'atome. Il est donc essentiellement constitué de vide !!
