Glossaire

Glossaire de chimie atomique — 20 définitions

Définitions des termes essentiels : numéro atomique, isotope, orbitale, configuration électronique, électronégativité, énergie d'ionisation, demi-vie. Notations IUPAC et CODATA.

Numéro atomique (Z): Nombre de protons dans le noyau d'un atome. Il définit de manière univoque l'élément chimique et ordonne le tableau périodique moderne.
Nombre de masse (A): Somme des protons et des neutrons dans le noyau. Deux atomes d'un même élément avec des A différents sont des isotopes.
Isotope: Atome partageant le même Z qu'un autre mais avec un nombre de neutrons différent. Les isotopes d'un élément ont des propriétés chimiques quasi identiques mais des propriétés nucléaires distinctes (stabilité, demi-vie).
Masse atomique standard: Masse moyenne d'un atome d'un élément, pondérée par l'abondance naturelle de ses isotopes. Exprimée en unité de masse atomique unifiée (u). Publiée et mise à jour par l'IUPAC.
Configuration électronique: Répartition des électrons d'un atome dans ses orbitales, écrite dans l'ordre de remplissage énergétique. Exemple : [Ne] 3s² 3p¹ pour l'aluminium.
Orbitale atomique: Région de l'espace où la probabilité de trouver un électron est non négligeable. Caractérisée par les nombres quantiques n, ℓ, mℓ et le spin ms. Les orbitales s, p, d, f ont des formes caractéristiques (sphère, haltère, trèfle…).
Couche électronique: Ensemble d'orbitales partageant le même nombre quantique principal n. Notées KLMNOPQ pour n = 1, 2, 3… Chaque couche a une capacité maximale 2n².
Sous-couche: Subdivision d'une couche correspondant à un même nombre azimutal ℓ (s pour ℓ=0, p pour ℓ=1, d pour ℓ=2, f pour ℓ=3). Chaque sous-couche contient 2(2ℓ+1) électrons maximum.
Électron de valence: Électron situé dans la couche externe, responsable des propriétés chimiques et des liaisons. Leur nombre détermine la valence de l'élément.
Électronégativité: Capacité d'un atome à attirer les électrons d'une liaison chimique vers lui. Plusieurs échelles existent (Pauling, Allen, Mulliken) donnant des valeurs proches mais non identiques. Le fluor est le plus électronégatif (3.98 Pauling).
Énergie d'ionisation: Énergie minimale à fournir pour arracher un électron à un atome neutre en phase gazeuse. On parle de première, seconde, troisième énergie d'ionisation (I₁, I₂, I₃…) selon l'électron enlevé. Unité : kJ/mol.
Affinité électronique: Énergie libérée (positive par convention) quand un atome neutre gazeux capte un électron pour former un ion négatif. Les halogènes ont les plus fortes affinités.
État d'oxydation (ou degré d'oxydation): Charge hypothétique d'un atome dans un composé, obtenue en attribuant les électrons de chaque liaison à l'atome le plus électronégatif. Utilisé pour équilibrer les réactions redox.
Rayon atomique: Distance conventionnelle du noyau jusqu'à la limite « externe » de l'atome. Plusieurs définitions coexistent : empirique, calculé, covalent, de Van der Waals. Unité : picomètre (pm).
Rayon ionique: Rayon d'un ion dans un cristal. Dépend de l'état d'oxydation, du nombre de coordination et, pour les anions, de l'environnement. Les valeurs tabulées (Shannon-Prewitt) sont la référence.
Demi-vie: Temps au bout duquel la moitié des noyaux d'un échantillon radioactif s'est désintégrée. Caractéristique propre à chaque isotope radioactif, de la nanoseconde au milliard d'années.
Section efficace: Surface effective présentée par un noyau à un projectile (typiquement un neutron). Mesurée en barns (1 b = 10⁻²⁸ m²). Pilote la probabilité de capture ou de fission.
Bloc s / p / d / f: Regroupement d'éléments selon la sous-couche en cours de remplissage. Bloc s = groupes 1–2 ; bloc p = groupes 13–18 ; bloc d = métaux de transition ; bloc f = lanthanides et actinides.
Ion: Atome ou molécule ayant gagné (anion) ou perdu (cation) des électrons, et donc portant une charge électrique. Les espèces ioniques sont omniprésentes en chimie des solutions.
pKa: Opposé du logarithme décimal de la constante d'acidité Ka. Mesure quantitative de la force d'un acide (plus le pKa est faible, plus l'acide est fort). pKa(H₂O) ≈ 15.7.