Tableau périodique avec les masses atomiques

Ce que signifie la masse atomique

Presque toute la masse d’un atome se trouve dans son noyau, dans les protons et les neutrons qui pèsent chacun près de 1 u. Une unité de masse atomique est définie comme un douzième de la masse d’un atome de carbone 12. La valeur indiquée pour chaque élément est sa masse atomique standard : la masse moyenne de ses isotopes naturels, pondérée par l’abondance de chacun.

Une mole d’un élément a une masse en grammes égale à sa masse atomique, donc le même nombre est aussi sa masse molaire. La masse atomique du carbone est de 12,011 u, donc une mole d’atomes de carbone a une masse de 12,011 g. Dans le tableau, les masses sont affichées avec jusqu’à trois décimales en dessous de 100 et jusqu’à deux au-dessus.

Pourquoi les masses atomiques ne sont pas des nombres entiers

La plupart des éléments sont un mélange d’isotopes, des atomes ayant le même nombre de protons mais des nombres différents de neutrons. Le chlore, par exemple, est composé d’environ 76 % de chlore 35 et de 24 % de chlore 37. La moyenne pondérée des deux est 35,45, c’est pourquoi la masse atomique du chlore se situe entre les deux au lieu d’être un nombre entier.

De nombreux éléments radioactifs, comme le technétium, le radon et tous les éléments après l’uranium, n’ont pas de mélange isotopique naturel dont on puisse faire la moyenne. Pour ceux-là, le tableau donne le nombre de masse de l’isotope le plus durable ou le mieux connu, sous forme d’entier, par exemple 98 pour le technétium et 222 pour le radon.

La tendance et ses exceptions

La masse atomique augmente avec le numéro atomique presque partout, parce que chaque nouvel élément ajoute un proton et généralement un ou plusieurs neutrons. À quelques endroits, l’ordre est inversé : l’argon est plus lourd que le potassium, le cobalt est plus lourd que le nickel, et le tellure est plus lourd que l’iode. Leurs isotopes les plus courants portent des neutrons supplémentaires. Le tableau est ordonné par numéro atomique, le nombre de protons, et non par masse, de sorte que chaque élément reste dans le groupe qui correspond à sa chimie. Mendeleïev a placé le tellure avant l’iode précisément pour cette raison, en faisant confiance aux propriétés chimiques plutôt qu’à la masse.

Exemple résolu : la masse molaire de l’eau

Pour trouver la masse molaire d’un composé, additionnez les masses atomiques de tous ses atomes. L’eau, H₂O, a deux atomes d’hydrogène à 1,008 chacun et un atome d’oxygène à 15,999 : 2 × 1,008 + 15,999 = 18,015 g/mol. Ainsi, 18,015 g d’eau contiennent une mole de molécules, soit environ 6,022 × 10²³ d’entre elles. Pour des formules plus longues, le calculateur de masse molaire fait la même somme pour vous.