chapitre n°1 : Atomes
et ions
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I - HISTORIQUE DES MODELES DE L'ATOME |
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II - LA CONSTITUTION DES ATOMES 1°) dimension de l'atome La dimension de l'atome est de l'ordre du dixième de nanomètre, c'est-à-dire 10-10m.
Tu as appris ce tableau à l'école primaire. Maintenant, tu dois savoir qu'il se prolonge à gauche et à droite.
Remarque : Certaines colonnes ne correspondent pas à un nom de préfixe, mais ces colonnes existent réellement. Lorsque l'utilise de grandes unités (puissances de 10 positives), on compte de 103 en 103. Et lorsque l'on utilise de petites unités (puissances de 10 négatives), on compte de 10-3 en 10-3. A retenir :
Remarque : Attention à ne pas confondre les écritures des unités millimètre (mm) et nanomètre (nm) !
Vérifions qu'un dixième de nanomètre correspond à 10-10 m : un dixième correspond à 1 / 10 = 0,1 = 10-1 et on vient d'apprendre que 1 nm = 10-9 m, Donc : 1 / 10 nm = 10-1 . 10-9 m = 10-10 m
La dimension de l'atome est de l'ordre du dixième de nanomètre, c'est-à-dire 10-10m.
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Atomes d'or vus au microscope électronique |
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2°) les constituants de l'atome Un atome est constitué d'un noyau autour duquel se déplacent des électrons. |
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Conclusion : La charge totale d'un atome est nulle : un atome est électriquement neutre. La matière étant constituée d'atomes est donc électriquement neutre. III - LES IONS 1°) Quelques ions |
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Exercice pour vérifier que tu connais les formules des ions
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2°) Ion monoatomique
exemples : ion chlorure Cl- ; ion calcium Ca2+ ; ion potassium K+ 3°) Ion polyatomique
exemples : ion permanganate : MnO4- ; ion ammonium NH4+ ; ion sulfate SO42- 4°) Nombre d'électrons d'un ion négatif
Le numéro atomique de l'iode I est Z = 53. L'atome d'iode I possède donc 53 charges (+) et 53 électrons (-). L'ion iodure I - possède 53 + 1 = 54 électrons.
Calculons le nombre d'électrons que possède l'ion sulfate, qui est un ion polyatomique, sachant qu'il contient 1 atome de soufre et 4 atomes d'oxygène et que les numéros atomiques sont : Z = 16 pour le soufre et Z = 8 pour l'oxygène.
1 atome de soufre contient 16 électrons 4 atomes d'oxygène contiennent : 4 x 8 = 32 électrons Ne pas oublier que la charge (2-) signifie la présence de 2 électrons en excès, Soit un total de : 16 + 32 +2 = 50 électrons. conclusion : l'ion sulfate possède 50 électrons.
Un ion négatif possède un nombre d'électrons supérieur à celui de l'atome ou du groupement d'atomes correspondants.
5°) Nombre d'électrons d'un ion positif
Le numéro atomique du calcium est Z = 20. L'atome de calcium Ca possède donc 20 charges (+) et 20 électrons (-). L'ion calcium Ca2+ possède 20 - 2 = 18 électrons.
Calculons le nombre d'électrons que possède l'ion ammonium, qui est un ion polyatomique, sachant qu'il contient 1 atome d'azote et 4 atomes d'hydrogène et que les numéros atomiques sont : Z = 7 pour l'azote et Z = 1 pour l'hydrogène.
Un ion positif possède un nombre d'électrons inférieur à celui de l'atome ou du groupement d'atomes correspondants.
6°) Le noyau des ions Le noyau d'un ion est identique à celui de l'atome correspondant. L'ion et l'atome correspondant possèdent le même nombre de charges positives dans leur noyau.
EXERCICE : "Trouve la formule de l'ion à l'aide des indices et de la classification périodique"
IV - NOM ET FORMULE D'UN COMPOSE IONIQUE EN SOLUTION Un composé ionique en solution est formé d'ions positifs et d'ions négatifs. Le nombre d'ions positifs et négatifs est tel que la solution soit électriquement neutre.
Remarque : Dans la formule du composé ionique, on écrit d'abord les ions positifs, puis les ions négatifs. L'ordre est inversé dans le nom du composé. *Le chlorure de sodium est le nom scientifique du sel. Sa formule s'écrit : Na+ + Cl-. Dans le sel, il y a 1 ion sodium pour 1 ion chlorure, soit 50% de chaque. *L'hydroxyde de sodium est le nom scientifique de la soude Sa formule s'écrit : Na+ + HO- * La formule du chlorure de zinc est : Zn2+ + 2 Cl-. Dans le chlorure de zinc, les ions chlorure sont 2 fois plus nombreux que les ions zinc. La solution est ainsi électriquement neutre, car la charge (2+) de l'ion zinc Zn2+ est compensée par celle apportée par les 2 ions chlorure Cl-. Il est important de faire l'exercice ci-dessous pour aprendre à placer les coefficients devant les ions pour que le composé ionique soit neutre. EXERCICE : (Attention, pour des raisons informatiques, même les chiffres 1 doivent être écrits, ce que l'on ne fait jamais en chimie ! Le chiffre 1 est toujours "sous-entendu" en chimie. Mets les coefficients 1 juste pour cet exercice, mais ne le fais surtout pas le jour du contrôle sur ta copie ! |
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