Plus de 99,9% de la masse d'un atome réside dans le noyau. Les protons et les neutrons au centre de l'atome sont environ 2 000 fois plus lourds que les électrons en orbite autour de lui. Parce que les électrons sont si légers en comparaison, ils ne représentent qu'une infime fraction d'un pour cent du poids total de l'atome.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La majeure partie de la masse d'un atome se trouve dans le noyau.
Masses des particules
Les atomes individuels ont des masses extrêmement petites, et il s'ensuit que les particules qui composent un atome ont des masses encore plus petites. Un proton, par exemple, pèse 1,673 x 10-24 g. Le neutron est légèrement plus lourd à 1,675 x 10-24 g. Un électron est beaucoup plus léger, à 9,11 x 10-28 g.
Particules: combien et où
Les atomes électriquement neutres ont un nombre égal de protons et d'électrons. La charge sur chaque électron est la même que sur le proton, bien que de signes opposés. Les protons ont une charge positive; les électrons sont négatifs. Le nombre de neutrons est un peu plus difficile à définir car il peut être différent même pour les atomes d'un même élément. Par exemple, le carbone 12 a six protons et six neutrons; le noyau radioactif du carbone 14 a six protons et huit neutrons. Les atomes ont la majeure partie de leur masse dans le noyau non seulement parce que les protons et les neutrons sont plus lourds que les électrons, mais aussi parce qu'ensemble, les protons et les neutrons sont plus nombreux que les électrons d'environ 2:1.
Masses d'isotopes
Les atomes d'un même élément peuvent avoir des nombres de neutrons différents. Les chimistes appellent ces atomes apparentés des isotopes. Le nombre d'isotopes varie pour chaque élément. L'étain est le champion des isotopes avec 63, tandis que l'hydrogène en a le moins – trois. Les chimistes déterminent la masse de chaque isotope en comptant les protons et les neutrons. Ils ignorent les électrons parce que leur masse est si petite en comparaison. Pour plus de commodité, les chimistes ont développé l'unité de masse atomique (AMU) pour mesurer le poids atomique. Il est défini comme 1/12 de la masse de l'atome de carbone 12, donc la masse atomique du carbone 12 est de 12. En raison de la légère différence entre les masses du proton et du neutron, ainsi que pour d'autres raisons, les masses atomiques de la plupart des autres éléments et isotopes ne correspondent pas à des nombres entiers.
Masse atomique moyenne
Lorsque vous recherchez la masse atomique d'un élément du tableau périodique, le nombre que vous voyez est la moyenne de tous les isotopes de l'élément. La moyenne est ajustée pour l'abondance relative de chaque isotope. En conséquence, les isotopes rares ont un effet plus faible et les isotopes courants ont un effet plus important en moyenne. Par exemple, la masse atomique moyenne indiquée pour le carbone n'est pas exactement 12 mais 12,01. Les isotopes les plus lourds tels que le carbone 13 et le carbone 14 existent en quantités infimes qui augmentent légèrement la masse moyenne.
Numéro atomique
Pour chaque élément du tableau périodique, le nombre au-dessus du symbole de l'élément est le numéro atomique. C'est simplement le nombre de protons pour l'élément. Contrairement à la masse atomique, le numéro atomique est le même pour chaque isotope et est toujours un nombre entier.