Atome, ion, et molécule

ATOME, ION, MOLECULE

CLASSIFICATION PERIODIQUE

I – Intro : la matière

A – Présentation, définition

La matière nous entoure. Elle peut ê fragmentée.

Par exemple, un solide put devenir de la poudre.

Changement d'état de la matière par ébullition afin qu'un liquide devienne des gouttelettes.

Eau liquide → Vapeur d'eau → gouttelettes.

Matière formée d'un agglomérat de particules non divisibles, les atomes.

Atomes : constituant essentiel de la matière caractéristique d'un élément chimique. Particule indivisible et fondamentale.

Mais atome n'est pas la plus petite particule. Ttes substances vivantes (corps humain) ou inerte (eau, seringue...) sont constitués à partir d'atomes.

Infinités de substances créées à partir de réactions chimiques.

L'asso des atomes en molécules permet d'expliquer que des millions de substances différentes peuvent se former à partir d'une centaine de types d'éléments chimiques pr constituer matière.

B – Les états de la matière

Matière peut exister sous 3 états différents correspondant chacun à des ordres différents.

1. Solide : état ordonné (forme, volume) ; particules ne bougent pas car force de cohésion (interaction entre elles). Ex : glace, sel de cuisine.
2.  Liquide : état intermédiaire désordonné (forme, volume). Agitation particules, places atomes aléatoires.
3. Gaz : état très désordonné (pas de forme), mvt continuel des particules, pas d'interaction et isolées.

C – Principx changements d'états de la matière

Solide → Liquide = fusion

Liquide → solide = solidification

Liquide → gaz = vaporisation

Causes changements états : température (+++) et changement de pression.

II – Atome

A – Structure

Atomes constituées de particules fondamentales.

Noyau constitué de nucléons :

• N neutrons qui n'ont pas de charge (0).
• Z protons qui ont une charge +1.

Masse d'un neutron à peu près égal à celle d'un proton.

Atome est tjrs neutre. Z - + Z + = 0

Z électrons qui gravitent autour noyau sur orbites électroniques. La charge est de – 1 et sa masse est environ 2000 fois moins inférieure à celle d'un proton. Sont tjrs en mvt et sans trajectoire définie. Ensemble des trajectoires forme le nuage électronique.

B – Nucléide / symbolisation

1 – Nucléide

          A

             X  

          Z

Atome représenté par X (appelé nucléide et représentant un élément chimique).

X caractérisée par couple de valeurs :

• A = nbr de masse (= nbr de nucléons) A = Z + N.
• Z = numéro atomique = nbr de protons. ( ce qui n'est pas le cas pour les ions).

2 – Symbolisation

Éléments chimiques représentés par une ou deux lettres qui font référence au nom élément. 

C – Elément chimique

Un élément chimique rassemble un type d'atome ayant le même nbr de protons donc Z identique.

Un corps simple est constitué d'un seul type d'élément chimique. Ex : Lithium, dioxygène, cuivre.

Un corps composé est constitué par éléments chimiques différents. Ex : eau ( H2O) ou le chloroforme ( CHCL3).

D – Isotopes

Isotopes : nucléides d'un même élément chimique qui a Z protons identiques et A différents donc N différents.

Abondance isotopique : pourcentages exprimés en masse. Somme abondance = 100%. ( cf exemple livret).

Remarque : Masses atomiques

Masse réelle d'un atome a valeur très faible et sont peu utiles.

Masse relative permet d'être plus concret. Unité de masse atomique = uma. Ex : atome de soufre a une masse de 32 uma.

III – Classification périodique

A – Généralités

La classification de MendeleÏv est établie par masse croissante mais ne fonctionne pas tjrs.

Classification périodique actuelle classe par Z croissant. Se compose de 7 lignes appelées périodes et de 18 colonnes appelées familles.

A chaque Z correspond une seule case donc un seul élément chimique repéré par numéro de colonne et de période.

B – Apprendre les principx éléments

Période 1 : Hydrogène, Helium.

Période 2 :

Lithium, Beryllium, Bore, Carbone, N Azote, Oxygène, Fluor, Neon.

Période 3 :

Na Sodium, Mg Magnésium, Aluminium, Silicium, Phosphore, Soufre, Cl Chlore, Argon.

Période 4 :

K Potassium, Calcium, Fer, Cuivre, Zn Zinc.

C – Justification théorique de la classification théorique

Gravitation des électrons autour noyau ne se fait pas par hasard. Une période = une couche remplie.

Famille car propriétés chimiques similaires et nbr d'électrons identique sur couche externe.

D – Etude de qqes familles de la classification périodique

cf document sur livret 

Gaz rares : couche électronique extérieure complète et est très stable.

IV – Ions

Eau pure = n'a aucun ion.

Solution avec ions permet le passage de courant électrique.

A – Ions positifs : cation

Cation est un atome qui a perdu un électron. Charge + correspond à perte un électron. Charge placée en haut et à droite en exposant.

B – Ions négatifs : anions

Anion est un atome qui a gagné un électron. Charge – correspond au gain d'un électron. Charge située en haut et à droite en exposant.

C - Généralisation

Ion est un édifice chargé formé à partir d'un ou plusieurs atomes.