Représentation symbolique du noyau atomique

Chapitre 2
Thème : La santé
Classe de 2de
Les éléments chimiques
1 - Les atomes
Cours : voir la d’activité « Georges Charpak »
1.1 - Représentation symbolique du noyau atomique
On utilise le symbole chimique de l’atome (X) et on lui adjoint le numéro atomique (Z) et le nombre de
nucléons (A).
Exercices 13, 14, 16 p303
1.2 - Nuage électronique
1.2.1 - Couches électroniques
La répartition des électrons autour du noyau se fait de façon non homogène. Les électrons se répartissent par
couche. Chacune est représentée par une lettre et ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons.
Couche
K
L
M
Nombre
d’électrons
maximal
2
8
18
Pour passer d’une couche à la suivante, il faut que la première soit saturée (complète).
1.2.2 - Structure électronique
La structure électronique d’un atome indique le nombre d’électrons par couche.
Ex :
Oxygène : Z =
Magnésium : Z =
Remarque : La dernière couche électronique s’appelle la couche externe.
Exercices 12, 13, 14 p 47 ; 24p304
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2 - Elément chimique
Définition : Un élément chimique est caractérisé par son numéro atomique (Z) et représenté par son symbole
chimique.
Les entités chimiques (atomes, ions) ayant le même nombre de protons dans leur noyau sont des « formes »
différentes d’un même élément chimique.
Ex : Cu et Cu2+ sont deux entités chimiques issues de l’élément cuivre
3 - Les ions monoatomiques
3.1 - Définition
Un ion monoatomique est formé à partir un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
Lorsque l’on passe de l’atome à l’ion, on ne modifie que le cortège électronique donc le noyau reste inchangé : le
numéro atomique Z reste le même ainsi que le symbole chimique.
3.2 - Deux types d’ions monoatomiques
 Si un atome gagne des électrons, charges élémentaires négatives, il devient un ion négatif ou anion. On
indique sa charge en haut à droite du symbole chimique .
Un atome de chlore qui a gagné un électron :
 Si un atome perd des électrons, cet atome a alors un excès de protons, il devient un ion positif ou cation.
On indique aussi sa charge en haut à droite du symbole chimique .
Un atome de cuivre qui a perdu 2 électrons :
3.3 - Règle du duet et de l’octet
Pour connaître la formule d’un ion monoatomique de numéro atomique inférieur ou égale à 20, on utilise la
structure électronique de l’atome correspondant et on applique une des règles suivantes :
Règle du duet : Les atomes de numéro atomique inférieur ou égal à 4 tendent à acquérir la structure
électronique de l’hélium (K)2. Première couche électronique complète.
Règle de l’octet : Les atomes de numéro atomique compris entre 4 et 20 ont tendance à adopter une structure
comportant 8 électrons sur la couche externe.
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Ex : Formation de l’ion oxyde
Structure électronique :
Structure électronique du gaz rare le plus proche :
3.4 - Exemples (livre p 41)
Anions
Nom
Cations
Formule
Nom
Chlorure
Sodium
Bromure
Fer II
Sulfure
Fer III
Oxyde
Aluminium
Iodure
Zinc
Fluorure
Potassium
Formule
Sodium
Argent
Remarque
: Certains métaux ont la particularité pouvoir former plusieurs ions monoatomiques mais toujours
positifs : (Fe ; Fe3+) (Cu+ ; Cu2+)
2+
Exercices 15, 18, 19 p 47
4 - Les isotopes
On appelle isotopes deux entités chimiques ayant le même nombre de protons (Z) mais un nombre de nucléons
(A) différent.
La plupart des éléments chimiques ont un ou plusieurs isotopes naturels. Certains isotopes naturels ne sont pas
stables, ils sont radioactifs. Dans ce cas ils se transformeront plus ou moins rapidement en un nouvel élément
par modification du nombre de protons.
Ex : Constitution de l’iode 127 stable (Bétadine) :
Constitution de l’iode 123 radioactive (Scintigraphie) :
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