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Atomes, molécules et ions

1. Atomes, molécules et ions

a) Définitions essentielles

• Atome : constitué d’un noyau (protons + neutrons) autour duquel gravitent des électrons.
• Molécule : assemblage de plusieurs atomes liés entre eux.
• Ion : atome ou groupe d’atomes ayant une charge électrique (positive ou négative).

b) Structure de l’atome

• Le noyau contient presque toute la masse de l’atome.
• Taille du noyau : environ $10^{-15}$ m.
• Taille de l’atome : environ $10^{-10}$ m.
• Le noyau est donc environ 100 000 fois plus petit que l’atome.

Structure de l'atome

1. Composition de l'atome

Un atome est constitué de deux parties principales :

• Le noyau : situé au centre, il contient les nucléons qui sont les protons (chargés positivement) et les neutrons (sans charge).
• Les électrons : particules chargées négativement, ils gravitent autour du noyau.

2. Numéro atomique et neutralité électrique

• Le numéro atomique $Z$ correspond au nombre de protons dans le noyau.
• Un atome est électriquement neutre car il possède autant de protons que d’électrons.

3. Isotopes

Reconnaître les atomes et modéliser les molécules

1. Reconnaître les atomes dans une molécule

• Les lettres dans une formule chimique représentent les symboles des atomes (ex : H pour hydrogène, O pour oxygène).
• Les chiffres écrits en indice à droite des lettres indiquent le nombre d'atomes de cet élément dans la molécule.
• S'il n'y a pas de chiffre à droite d'un symbole, cela signifie qu'il y a un seul atome de cet élément.

2. Exemple : formule de l'eau

• $H_2O$ signifie que la molécule contient :
  • 2 atomes d'hydrogène (H)

I. Définition

• Un ion est un atome ou un groupe d'atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons lors d'une transformation chimique.
• Les ions ne sont pas électriquement neutres :
  • Anion : charge électrique totale négative (trop d'électrons).
  • Cation : charge électrique totale positive (perte d'électrons).
• Une solution est un liquide contenant une ou plusieurs espèces chimiques.
• Une solution ionique est un liquide qui contient des ions.

Exemple :

• Atome de fer (Fe) :

Structure de l'atome

1. Composition de l'atome

• Noyau : constitué de protons (charge +) et de neutrons (charge 0).

  • Masse concentrée dans le noyau, environ 6000 fois celle des électrons.
  • Taille du noyau : environ $10^{-15}$ m.
  • Masse d’un proton ou neutron : environ 1 u (unité de masse atomique).

• Électrons : particules de charge négative (-), en mouvement rapide autour du noyau.

  • Masse très faible : environ $\frac{1}{1836}$ u (négligeable devant celle du noyau).
  • Taille de l’atome (volume occupé par les électrons) : environ $10^{-10}$ m.

1. Les transformations chimiques

Une transformation chimique est un réagencement des atomes des produits des atomes des réactifs.

Une équation chimique permet de décrire une transformation chimique.

Réactif 1 + Réactif 2 + ... → Produit 1 + Produit 2 + ...

Elle se lit : Le réactif 1 réagit avec le réactif 2 pour donner le produit 1 et 2.

Une transformation chimique est liée à un état différent d'énergie.

Structure de l'atome et définitions fondamentales

1. Structure de l'atome et définitions fondamentales

• Atome : plus petite particule de matière obtenue par des moyens chimiques ou physiques. Constitué d’un noyau (protons et neutrons) autour duquel gravitent des électrons.

• Un atome n’est pas formé de molécules ; c’est l’inverse : les molécules sont formées d’atomes.

2. Énoncés de Dalton : vrai ou faux ?

| Énoncé | Vrai / Faux |

Les atomes : nom, symbole et modèles

1. 1- Les atomes

a) Nom et symbole

• Chaque atome possède un nom et un symbole chimique.
• Le symbole commence toujours par une majuscule, parfois suivie d'une minuscule.

Nom	Carbone	Hydrogène	Oxygène	Azote	Calcium	Chrome
Symbole	C	H	O	N	Ca	Cr

b) Modèles moléculaires

Les molécules

1. Les molécules

Une molécule est un ensemble d’atomes liés entre eux. Chaque molécule a un nom, une formule chimique qui indique les atomes présents et leur nombre, ainsi qu’un modèle moléculaire qui représente sa structure.

Nom de la molécule	Formule chimique	Description rapide
Dioxygène	O₂	Molécule composée de 2 atomes d’oxygène