ATOMES ioniques
Anions (-)
L'ATOME auquel s'est joint un électron en surnombre est un anion. Il peut-être monoatomique, tel l'ion chlorure (Cl–), ou polyatomique inorganiques, tel l'ion nitrite (NO2-).ou organique, comme l'ion acétate (CH3COO-),
Dans l'eau (voir la rubrique) pure on trouve l'anion (OH–) qui est une molécule d'eau qui a perdu un proton
Effet photoéléctrique
Lorsqu'un photon heurte un ELECTRON avec une énergie (ΔE) supérieure è celle (Wi) dite d'ionisation ledit ELECTRON de masse (me) est expulsé de l'ATOME avec une vitesse (v), soit une énergie cinétique (Ec = me . v² / 2) telle que si (ΔE > Wi) on a =(ΔE =. Wi + (me . v² / 2)
Cations (+)
Dans un atome complexe, chaque ELECTRON est indépendant, c'est dire qu'il possède sa propre énergie d'ionisation (Wi) qui varie d'un ELECTRON è l'autre en fonction de son environnement électrique.
L'ATOME privé d'un ELECTRON devient cation, dont les dimensions externes sont plus réduites que celles de l'atome entier.
Un ATOME peut perdre un ou plusieurs ELECTRONS. Les rayons (R) et les énergies (Wi) d'ionisations sont représentés par les divers symboles (R+1, R+2…en Å) et (W1 , W2 en eV)
Eléments ALCALINS
Le Lithium (z = 3), le Sodium (z = 11), le Potassium (z = 19), le Rubinium (z = 37), le Césium (z = 55) et le Francium (z = 87) ont la particularité de ne posséder qu'un seul disque de valence. Il résulte de cette structure que l'électron correspondant est assez faiblement uni au noyau.
Cette facilité d'arracher l'électron externe explique que les éléments alcalins soient presque toujours sous forme de "cation" dans les composés et que ces atomes soient très réactifs.
| Li | Na | K | Rb | Cs | Fr | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1ère ionisation (W1) | 5,39 | 5,14 | 4,34 | 4,18 | 3,90 | 3,97 |
| 2ème ionisation (W2) | 75,50 | 47,30 | 31,40 | 27,00 | 23,60 | |
| Rayon R1 en Å | 1,56 | 1,86 | 2,33 | 2,43 | 2,62 | |
| Rayon R+1 en Å | 0,60 | 0,95 | 1,33 | 1,48 | 1,69 | 1,90 |
Eléments ALCALINO-TERREUX
Le BERYLLIUM (z = 4), le MAGNESIUM (z = 12), le CALCIUM (z = 20), le STRONTIUM (z = 38), le BARYUM (z = 56) et le RADIUM (z = 88) sont caractérisés par le fait que, dans leur état fondamental, ils possèdent deux disques de valence dont les ELECTRONS sont nettement plus faciles à arracher que les autres, plus internes.
| Be | Mg | Ca | Sr | Ba | Ra | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1ère ionisation (W1) | 9,3 | 7,63 | 6,10 | 5,68 | 5,21 | 5,21 |
| 2ème ionisation (W2) | 18,25 | 15,00 | 11,90 | 10,70 | 8,70 | 9,90 |
| 3ème ionisation (W3) | 154,20 | 80,30 | 51,20 | |||
| Rayon R1 en Å | 1,05 | 1,62 | 1,97 | 2,13 | 2,17 | |
| Rayon R+1 en Å | 0,31 | 0,65 | 0,99 | 1,13 | 1,35 | 1,40 |
Eléments Halogènes :
Les atomes qui précèdent un atome inerte, ont tous sept ELECTRONS actifs, six sont accouplés sur trois disques de structure, alors que le septième étant seul sur un disque de valence. Ces atomes présentent les caractéristiques ci-dessous :
| z | Energie de liaison | R1 en Å | R en Å | |
|---|---|---|---|---|
| Fluor | 9 | 3,74 eV | 0,75 | 1,36 |
| Chlore | 17 | 3,75 eV | 1,20 | 1,81 |
| Brome | 35 | 3,78 eV | 1,38 | 1,95 |
| Iode | 53 | 3,44 eV | 1,40 | 2,16 |
| Astate | 85 | 1,70 |
Loi de l'octet
Leur caractère électronégatif (oxydant) est lié à leur tendance :
- à capturer un ELECTRON pour saturer (loi de l’octet) leur dernier disque de valence, en formant un anion. Cette capture est fragile car l'ELECTRON en surplus peut, à tout moment, être expulsé puisqu'il ne compense aucune charge nucléaire et subit les forces répulsives de ses voisins ;
- à se lier avec le disque de valence d'un autre ATOME ;
- à l'état libre, ces atomes sont associés en molécules diatomiques
Lorsque les ions sont des projectiles
A - Si, par exemple, un NOYAU nu ISOTOPE d'HELIUM (3He) léger ((
= A - i = 4 - 1) possède une énergie
largement suffisante pour vaincre la répulsion électrique, par exemple, d'un NOYAU ISOTOPE de
NICKEL lourd ( =A + i = 58 + 3), le premier pénètre
le second, L'HELIUM ( = 3) qui est léger, en
traversant le NOYAU de NICKEL( = 58 + 3) lourd
s'enrichit d'un surplus de grains Feynman pour acquérir la structure de l'HELIUM de référence
(4He ; A = 4)
61Ni + 3He + (25 MeV) → 60Ni + 4He
B - Si un NOYAU nu d'HELIUM (4He) de REFERENCE traverse un NOYAU de MAGNESIUM lourd 26 (A + 2), au cours de son transfert dans la masse nucléaire, le NOYAU d'HELIUM (4He) va s'enrichir, comme une boule de neige, d'une quantité démesurée de grains Feynman, démesurée par rapport à sa capacité habituelle :
26Mg + 4He → 22Mg + 8He
22Mg ISOTOPE (A - 2) instable / 8He ISOTOPE (A + 4) instable
Alors que les physiciens quantiques, qui imaginaient les NOYAUX comme des sacs de PROTONS électriquement répulsifs entre eux et des NEUTRONS instables, devaient faire de savants calculs pour expliquer ces phénomènes, aujourd'hui, ceux-ci s'expliquent simplement en concevant les NOYAUX comme des volumes remplis de grains Feynman.
C - Un ION est propulsé vers un NOYAU avec une énergie juste supérieure à leur force de répulsion.
Lorsqu'un ION (Ar) est proche d'un NOYAU (Th), par répulsion électrique, il s'ouvre dans chaque couche électrique une fenêtre neutre par où les deux NOYAUX se lient momentanément en un volume en forme de poire. A travers le col, ils s'échangent des grains Feynman et en surface des unités (q+). A l'instant, où s'équilibrent les deux groupes d'électricité (z . q+) et (z' . q+) il se crée entre elles une force répulsive qui arrache les deux NOYAUX lesquels se retrouvent avec des rapports de réciprocité [R = z / (A - z)] relativement égaux.
Exemple :
| (Projectile) 40Ar | 232Th (cible) | → | 40S | 232U | ||
| R = 0,82 | → | R = 0,63 | R = 0,66 | + | R = 0,65 |
Rapport de réciprocité : On constate que, lorsque deux NOYAUX stables sont animés l'un vers l'autre d'une énergie cinétique juste suffisante pour s'interpénétrer partiellement sans fusionner, ils s'échangent la quantité de grains Feynman juste nécessaire à chacun pour acquérir un rapport de réciprocité [R = z / (A - z)] quasiment identique. Ce rapport prévaut sur toute autre phénomène, de sorte que, souvent, les NOYAUX qui en résultent ne sont pas stables ; c'est le cas des ATOMES (40S) et (232U).
Les phénomènes décrits dans ce chapitre confirment que tous les NOYAUX ATOMIQUES sont faits de volumes d'énergie gravitationnelle. Des particules ne sauraient traverser ou échanger de l'énergie avec des NOYAUX faits de PROTONS répulsifs entre eux et de NEUTRONS fragiles.
Lorsqu'un ION frôle un NOYAU
A - Avec le Professeur Marc LEFORT (La Recherche en Physique Nucléaire, Edition du Seuil, p. 154), imaginons un ion passant à proximité d'un noyau plus volumineux.
Le champ électrique entre les deux noyaux provoque la déformation du plus gros qui devient une sorte d'ellipsoïde aux extrémités de laquelle se répartissent des unités (q+) d'électricité dont les forces répulsives sont parfois suffisantes pour provoquer sa rupture en deux fragments. On peut donc imaginer que l'interaction coulombienne entre deux noyaux provoque la fission du plus gros sans qu'il y ait contact entre les deux.
B - Toujours avec le Professeur Marc LEFORT (même ouvrage, p. 157) :
Supposons que nous ayons un détecteur placé en (D) sur une trajectoire formant un angle (θ) par rapport à la direction du faisceau d'ions légers (a) et (b), nous recevrons deux types de projectiles ayant l'énergie incidente mais déviés de l'angle (θ). Les uns, comme le noyau (a) sont purement déviés par effet coulombien ; les autres, comme le noyau (b), qui auraient dû être déviés par répulsion des charges, ont légèrement pénétré le noyau et glissé à sa surface puis finalement se sont dirigés dans la même direction (θ) que les précédents.
Cette démonstration confirme que les unités (q+) de la couche superficielle d'un noyau sont flexibles et peuvent être repoussées. Lorsque le projectile (b) s'approche du gros noyau, par répulsion électrique, il ouvre une fenêtre neutre par laquelle il pénètre légèrement le volume nucléaire et glisse en surface en repoussant les unités (q+) ; celles-ci, par répulsion, finissent par dévier la trajectoire du noyau (b), selon la ligne en trait gras.
