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L'ion et l'isotope
Des états de l'atome

 

 

 

Les arts plastiques et les domaines voisins ne sont que marginalement concernés par les isotopes, mais les mécanismes électroniques ioniques, qui en quelque sorte, entre autres capacités, font que des "ponts" se forment entre les atomes, sont extrêmement impliqués - le mot est faible - dans nos activités.

A lire absolument :

* Les liaisons entre les atomes - cliquer ici
(et en particulier les liaisons ioniques)

* le chapitre XVII des Dialogues de Dotapea,
L'électrolyse et les ions
Cliquer ici

L'ion est un atome dont le nombre d'électrons est différent du nombre de protons. Il s'agit d'un état correspondant à un contexte donné. Les échanges électroniques peuvent en effet faire passer un atome d'un signe à l'autre ou à la neutralité.

Le nuage électronique qui enrobe le noyau atomique peut sembler un univers relativement versatile par rapport à celui du noyau. L'électronégativité et le rayon d'un élément sont déterminants de cette versatilité, c'est-à-dire de cette capacité d'un atome à changer de charge électronique plus ou moins aisément (de façon probabiliste de toute manière, comme c'est la règle dans cet univers infiniment petit).

On distingue l'anion, de charge négative à cause d'électrons "surnuméraires", et le cation, positif à cause d'un nombre d'électrons insuffisant pour assurer une charge neutre. Les éléments atomiques ont tendance à être plus couramment soit anions soit cations dans des conditions normales, et tout particulièrement en présence d'oxygène, à tel point que par exemple, n'importe quelle banale étiquette de bouteille d'eau minérale présente au consommateur un groupe d'anions (les chlorures, les sulfates, les fluorures, etc., c'est-à-dire des non-métaux souvent oxydés) et un groupe de cations (sodium, calcium, potassium, etc., des métaux).

Voir Valence et Covalence.

Un sel est la réunion d'un anion et d'un cation (voir Formation de sels). Les non-métaux en présence d'oxygène, sont normalement anioniques, de charge négative alors qu'en présence du même oxygène, les métaux sont cationiques, positifs. Mais l'oxygène n'est pas forcément nécessaire pour qu'un échange électronique formé se maintienne (ex. : NaCl).

 

Le nombre de protons, lui, détermine de quel élément il s'agit. Il n'existe pas "d'ion protonique" car un élément dont le nombre de protons change devient un autre élément. Cette opération peut d'ailleurs être réalisée artificiellement et il a été ainsi possible de synthétiser des atomes qui n'étaient pas observés dans la nature.

Le nombre de neutrons détermine s'il s'agit d'un isotope d'un élément. L'isotope se distingue et se décrit par sa masse atomique (ex : 40K, potassium de masse atomique 40, ou 39K, 41K, un chiffre qui dépend de la variation de la masse en fonction du nombre de neutrons). Par exemple, le deutérium n'est pas un élément atomique distinct mais un isotope de l'hydrogène, comportant un électron, un proton et un neutron (un neutron de plus, donc, que l'hydrogène "non isotopique", sans neutron). Par contre, un hydrogène (n° atomique 1, c'est-à-dire comptant un proton) qui se verrait pourvoir d'un proton supplémentaire deviendrait de l'hélium (n° atomique 2, soit deux protons).

Voir Transmutation

 

La comparaison entre ion et isotope, si elle a ceci de relativement pertinent qu'elle met en scène des "états possibles" d'un élément donné, a ses limites : l'évolution de l'isotope, dont le sort est fixé dans le monde nucléique, est très substantiellement différente de celle de l'ion, du monde électronique, même si, naturellement, les deux ne sont pas dissociables (l'interaction électrofaible concerne à la fois le noyau et les électrons).

 

 

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