ELEMENTS CHIMIQUES ET CORPS PURS

ELEMENTS CHIMIQUES ET CORPS PURS
I L'ELEMENT
1° L’élément FER
Dépôt de
2° Définition de l’élément
3° Symboles des principaux éléments chimiques
Il existe dans la nature 103 éléments chimiques distincts. Chacun est représenté par un symbole. Tous les corps
naturels ou fabriqués par synthèse sont constitués à partir de ces 90 éléments.
Complétez le tableau suivant(attention, certains symboles proviennent de noms anciens ou étrangers);
NOM de
l’élément
SYMBOLE
Carbone
Cuivre
Cobalt
Chlore
Hydrogène
NOM de
l'élément
SYMBOLE
Oxygène
Soufre
Fer
Néon
Azote
(nitrogène
NOM de
l'élément
SYMBOLE
Sodium
(Natrium)
Argent
Or
(Aurum)
Zinc
Mercure
(Hydrargyre)
II CORPS PURS
1° Corps pur simple
Exemple:.
2° Corps pur composé
Exemple:
III CONSTITUTION DE LA MATIERE
La matière ne peut-être divisée indéfiniment. La plus petite partie que l'on peut obtenir est un atome.
1° L’atome
On peut l'assimiler à une sphère de rayon 1 A ou 10-10 m..
a) Généralités
* L'atome est formé d'un....................et.
....................................
* L'atome est électriquement.................
* Le noyau est formé de Z .......................et de
N ................... ....soit A ............................
* Il est électriquement ...................
* Les électrons sont électriquement......................
b) Quelques caractéristiques
électron
proton
neutron
Masse
Charge
Selon vous, quel sera le nombre d'électrons A, Z ou N ?.....
c) Représentation du noyau d'un atome
Complétez le tableau suivant:
Symbole du noyau
12
6C
23
11Na
48
22Ti
58
28 Ni
238
92 U
Nombre de protons
Nombre de neutrons
Nombre d'électrons
Nom
d) Les isotopes
Exemple: Isotopes de l'hydrogène.
Remarque: Les 3 atomes représentent le même élément.
Citez un autre exemple:.......
e) Application
63
Déterminez la masse du noyau de cuivre 29 Cu , puis la masse de l'atome de cuivre.
Conclusion
2° Structure électronique des atomes
En 1867, le chimiste russe Mendeleïev(1834-1907) a eu le premier l'idée
d'une classification des atomes d'après leur nombre d'électrons.
Vous savez déjà que le nombre Z représente le nombre d'électrons
qui gravitent autour du noyau.
Mais, comment sont répartis ces électrons ?
Jouent-ils tous le même rôle?
a) Les couches électroniques
Les électrons d'un atome s'organisent en couches successives autour d'un noyau.
Ces couches sont notées n = 1 (couche K), n = 2 (couche L), n = 3 (couche M), etc
b) Règle de remplissage des couches
Le nombre d'électrons est limité sur chaque couche.
Couche
Couche
Nombre max.
d’électrons
1
2
3
4
n
Remarque: La couche M ...............................
La configuration électronique sera notée KxLyMz
x, y, z représentent le nombre d'électrons sur la couche considérée.
c) Exemples de répartition électronique
H .
Z=1
He .
Z=2
Li
Z=3
N .
Z=7
O .
Z=8
F
Z=9
Na .
Z = 11
Cl .
Z = 17
Ar
Z = 18
C
Z=6
Ne
Z = 10
K
Z = 19
Que remarquez-vous ?
Avec l'élément potassium commencent les exceptions aux règles de remplissage des couches électroniques.
d) Schéma de LEWIS
La représentation de la couche électronique externe d'un atome qui s'apprête à réagir porte le nom de schéma de
LEWIS de l'atome.
: doublet d'électrons
. : électron célibataire
Complétez le tableau ci-dessous.
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Remarque: Ces schémas sont extrêmement commodes pour comprendre la formation des liaisons chimiques et des
ions.
2° Les ions
a) Les ions monoatomiques
b) Exercice
Donner le schéma de Lewis de l’atome de sodium . En déduire la formule de l’ion sodium.
Na : Z = 11
c) Anions –Cations
e) Les principaux ions poly atomiques
f) Couleurs de certains ions
Fe2+ :
Fe3+ :
Cu2+ :
MnO4-:
Cr3+ :
CrO4- :
V EXERCICES
1° Quels sont les éléments présents dans les corps purs suivants:
 oxyde d'aluminium (Al2O3)
 carbonate de calcium (CaCO3)
 dichromate de potassium (K2CrO7)
2° En brûlant dans l'air, le bois, le charbon, le pétrole, les bougies produisent un gaz: le dioxyde de carbone.
Quel est l'élément commun à toutes ces substances ?
3° Parmi les corps suivants, quels sont les corps purs simples: fer, acier, dihydrogène, air, sel de cuisine, néon, vin,
or, graphite, aluminium, dichlore .
4° On donne la masse d’un atome de carbone m = 2 10-23 g.
Quel est le nombre d’atomes contenus dans une mine de crayon de masse M = 0,5 g
5° Un boulon en fer a une masse de 2,6 g.
Calculer le nombre d’atomes de fer qu’il contient sachant que :
- le nombre de nucléons est A = 56
- la masse d’un nucléon est mp = mn = 1,67 10 -27 kg
6° Quels sont les éléments dont la structure électronique est la suivante: K2L5 K2L6
K2L8M4
7° Distinguez les cations des anions dans la liste suivante:
Mg2+ , Cl-, SO42-,Na+, K+, Cr2O72-
8° Donner la répartition électronique de :
* l'ion oxygène O2- * l'ion fluor F- * l'ion sodium Na+ * l'ion magnésium Mg2+
9° Calculer la masse atomique de l'ion magnésium Mg2+
10° Soit un noyau d'uranium 238 U. Combien contient il de neutrons (N) et de protons (Z) ?
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a) Calculer la masse totale de ces N neutrons et de ces Z protons.
On donne : mn = 1,674 9 . 10-27 kg ; mp = 1,6726. 10-27 kg.
b) La masse d'un noyau d'uranium 238 est voisine de 3,977. 10-25 kg.