Nombre de protons d'un élément.

[rougailsaucisse]

Bonjour,

Comment a t-on déterminé le nombre de protons d'un élément?

Et pourquoi ce nombre est obligatoirement un nombre entier?

Il y a t-il des expériences qui corroborent indiscutablement ces affirmations?

Crldt.
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[charlie18]

Bonsoir,

J'imagine mal un atome posséder 3,7 protons par exemple.

[rougailsaucisse]

Moi aussi, mais il ne s'agit pas d'imagination mais de constatation.

Encore une fois, connaissez-vous les expérimentations qui ont permis de déterminer le nombre de protons d'un élément?

[Amanuensis]

À l'origine, c'est le nombre d'électrons de l'atome neutre qui a été "compté".

Il y a des expérimentations qui permettent de montrer que les différences de charge entre ions sont toujours un multiple d'une charge particulière (par exemple en étudiant la déviation par un champ magnétique).

Cela, et bien d'autres choses, on amené au nombre d'électrons de l'atome neutre, entier d'une part, et caractéristique des propriétés chimiques de l'atome (tableau de Mendeleiev).

La charge du noyau s'en déduit, puisqu'un atome neutre est neutre !

Ensuite il faudrait parler des expérimentations sur les noyaux, qui ont amené à l'idée d'une composition entre protons de charge + et de neutrons neutres...

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

L'expérience de déviation dont parle Amanuensis peut être décrite ainsi.

Imagine une sorte de boîte d'allumettes placée dans le vide. Mais elle est équipée de nombreux trous. Dans les faces supérieure et inférieure, tu insères deux fils verticaux qui se rencontrent presque. On peut facilement faire éclater une étincelle entre ces deux fils. La face arrière a un trou qui est l'extrémité d'un tuyau par où arrive un gaz quelconque. La face de gauche est portée à un potentiel positif. La face de droite est placée à un potentiel négatif, mettons - 100 Volt.

L'étincelle qui éclate entre les deux fils casse les molécules de gaz en atomes, et même arrache les électrons des atomes ainsi créés. La plupart des atomes ainsi détruits se reconstituent aussitôt sorti de l'étincelle. Mais une petite fraction des noyaux est attiré par la plaque de droite, placée à - 100 Volt, et vont s'y précipiter. Mais cette plaque est trouée au milieu. Les noyaux qui se dirigent exactement au centre du trou hésitent vers quel côté ils vont se diriger. Mais ils n'hésitent pa longtemps, car juste derrière donc à droite de cette plaque trouée, on a placé une autre plaque semblable, mais chargée à - 200 Volt. Cette 2ème plaque attire donc plus fortement les noyaux en ballade, qui traversent le trou de la 1ère pour s'y précipiter. Mais cette 2ème plaque est elle-même trouée, et on a placé une 3ème plaque trouée, placée à - 300 Volt. Et ainsi de suite. Cela crée un jet de noyaux accélérés. La dernière plaque est placée assez loin de l'avant-dernière, de façon que les noyaux accélérés aient un trajet de plusieurs décimètres de long à parcourir.

On place alors un aimant sur ce trajet (ou un objet chargé négativement) tout près du jet de noyaux. Cet aimant (ou cet objet chargé) dévie les noyaux, qui vont voir leur trajectoire incurvée. On peut mesurer la déviation du jet, qui dépend de la charge du noyau. Les noyaux lourds sont peu déviés. Les légers sont très déviés. On s'assure ainsi que les noyaux ainsi déviés sont un multiple de la charge du noyau d'Hydrogène, lequel n'a qu'un seul proton.

Tu m'as suivi ?

[rougailsaucisse]

Merci pour cette longue explication j'appréhende un peu mieux et je commence à suivre la logique du raisonnement qui a conduit à cela...

Rutherford a déterminé expérimentalement la charge du noyau d'hydrogène à +1,6022.10-19 C soit la charge de l'électron en valeur absolue et a défini le proton comme un élément d'une charge de +1,6022.10-19 C.
Pourriez-vous me confirmer s'il s'agit bien d'une définition?

Ensuite la charge de tous les autres éléments a été déterminée comme des multiples "entiers"de la charge du noyau d'hydrogène choisi pour référence.
D'où les nombres entiers de proton des éléments...


D'autre part en montrant qu'il y avait autant de charge positive que négative il a prouvé que l'atome d'hydrogène était électriquement neutre et par conséquent la neutralité d'un atome n'est pas un postulat ni même une évidence...

N'hésitez pas à commenter mes propos...
Pour info je me suis aidé de 2 sites:
1-http://mendeleiev.cyberscol.qc.ca/carrefour/rescol99/atome-6.html
2-http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3 472