Accueil

Une question de quenette

par Isabelle Cuchet

Mesurer la masse d’un atome est devenu une opération très simple depuis qu’a été formulée la loi d’Avogadro, au début du XIXe siècle. Cette loi indique que des volumes égaux de gaz différents contiennent le même nombre de molécules, s’ils sont soumis aux mêmes conditions de température et de pression. C’est ainsi qu’il y a autant de molécules de CO₂ dans 1m³ de gaz carbonique que de molécules de O₂ dans 1m³ d’oxygène. Ce nombre de molécules est désigné comme n. Les deux volumes gazeux sont ensuite pesés. On obtient une masse M₁ pour le volume de gaz carbonique et une masse M₂ pour le même volume d’oxygène. Il faut ensuite tenir compte qu’il s’agit de molécules et non d’atomes libres. On attribue à l’atome de carbone la masse m_C et à l’atome d’oxygène la masse m_O. La masse m₁ d’une molécule de gaz carbonique est calculée comme m₁ = m_C+ 2m_O, puisqu’une molécule de CO₂ contient un atome de carbone et deux atomes d’oxygène. De même, on a m₂ = 2m_O pour la molécule d’oxygène (ou dioxygène), puisqu’elle contient deux atomes d’oxygène. Naturellement, M₁ = n*m₁, et M₂ = n*m₂. Ces deux égalités, qui possèdent le terme n en commun grâce à la loi d’Avogadro, nous permettent de déduire la masse de l’atome d’oxygène à partir de celle de l’atome de carbone. On attribue à cette dernière une valeur étalon, égale à douze unités atomiques, et on en déduit ainsi la valeur de la masse de l’atome d’oxygène égale à seize unités atomiques. Grâce à la loi d’Avogadro, toutes les masses atomiques peuvent ainsi être calculées.