Règle des nombres entiers - Whole number rule

Francis W. Aston a reçu le prix Nobel de chimie en 1922 pour son énoncé de la règle des nombres entiers.

En chimie , la règle des nombres entiers stipule que les masses des isotopes sont des multiples entiers de la masse de l' atome d' hydrogène. La règle est une version modifiée de l'hypothèse de Prout proposée en 1815, selon laquelle les poids atomiques sont des multiples du poids de l'atome d'hydrogène. Elle est également connue sous le nom de règle des nombres entiers d'Aston d' après Francis W. Aston qui a reçu le prix Nobel de chimie en 1922 "pour sa découverte, au moyen de son spectrographe de masse , d'isotopes, dans un grand nombre d'éléments non radioactifs, et pour son énonciation de la règle des nombres entiers."

Loi des proportions définies

La liste des poids et symboles atomiques de John Dalton

La loi des proportions définies a été formulée par Joseph Proust vers 1800 et stipule que tous les échantillons d'un composé chimique auront la même composition élémentaire en masse. La théorie atomique de John Dalton a élargi ce concept et expliqué la matière comme étant constituée d' atomes discrets avec un type d'atome pour chaque élément combiné dans des proportions fixes pour former des composés.

L'hypothèse de Prout

En 1815, William Prout rapporta son observation selon laquelle les poids atomiques des éléments étaient des multiples entiers du poids atomique de l' hydrogène . Il a ensuite émis l'hypothèse que l'atome d'hydrogène était l'objet fondamental et que les autres éléments étaient une combinaison de nombres différents d'atomes d'hydrogène.

La découverte d'isotopes par Aston

En 1920, Francis W. Aston a démontré à l'aide d'un spectromètre de masse que les écarts apparents par rapport à l'hypothèse de Prout sont principalement dus à l'existence d' isotopes . Par exemple, Aston a découvert que le néon a deux isotopes avec des masses très proches de 20 et 22 selon la règle des nombres entiers, et a proposé que la valeur non entière 20,2 pour le poids atomique du néon soit due au fait que le néon naturel est un mélange d'environ 90 % de néon-20 et 10 % de néon-22). Une cause secondaire de déviations est l' énergie de liaison ou le défaut de masse des isotopes individuels.

Découverte du neutron

James Chadwick, découvreur du neutron, avec le général Leslie Groves , directeur du projet Manhattan .

Au cours des années 1920, on pensait que le noyau atomique était composé de protons et d'électrons, ce qui expliquerait la disparité entre le numéro atomique d'un atome et sa masse atomique . En 1932, James Chadwick découvrit une particule non chargée d'environ la masse du proton, qu'il appela le neutron . Le fait que le noyau atomique soit composé de protons et de neutrons a été rapidement accepté et Chadwick a reçu le prix Nobel de physique en 1935 pour sa découverte.

La forme moderne de la règle du nombre entier est que la masse atomique d'un isotope élémentaire donné est approximativement le nombre de masse (nombre de protons plus de neutrons) multiplié par une unité de masse atomique (masse approximative d'un proton, d'un neutron ou d'un atome d'hydrogène 1). . Cette règle prédit la masse atomique des nucléides et des isotopes avec une erreur d'au plus 1%, la majeure partie de l'erreur étant expliquée par le déficit de masse causé par l'énergie de liaison nucléaire .

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes