AQUISAV - Evaluation

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Métier : CULTURE GÉNÉRALE
Domaine de compétences : SCI- Structure de la matière
Code : Nommer les constituants de l’atome
Intitulé de la compétence : 201103-012302
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SO OM MM MA AI IR RE E
I. Rappel
II. Définition et composition d’un atome
III. Représentation d’un atome
IV. Répartition des électrons d’un atome
V. Représentation de Lewis des atomes
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Ré éf fé ér re en nc ce es s b bi ib bl li io og gr ra ap ph hi iq qu ue es s e et t s si it te es s w we eb b : :
Daniel Sapience. Sciences physiques et chimiques CAP. Edition Nathan Technique. 2010
J-P Durandeau, J-L Berducou, J-C Larrieu-Lacoste, C Mazeyrie, C Raynal. Sciences Physiques et chimiques CAP.
Edition Hachette Technique. 2013
Christophe David. La physique c’est fantastique. 2005. http://phys.free.fr/

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CO OU UR RS S
I. RAPPEL
Il existe différents types d’éléments chimiques : ceux qui sont naturels et ceux qui sont artificiels
(fabriqués par l’homme).
Tous les éléments chimiques sont classés dans un tableau appelé classification périodique.
Tous les éléments appartenant à la même colonne ont les mêmes propriétés chimiques.
Problématique : Comment des éléments chimiques différents peuvent-ils former une même famille ?
Un élément chimique correspond à l’ensemble des caractéristiques d’un atome. Il convient de définir,
de décrire et de déterminer la composition d’un atome.
II. DEFINITION ET COMPOSITION D’UN ATOME
On peut définir un atome comme étant un constituant (particule) fondamental de la matière. Donc,
tout objet contient des atomes.
Les atomes sont de si petite taille qu’ils ne sont pas visibles à l’œil nu. C’est comme si vous êtes sur une
falaise et vous apercevez une plage un peu plus loin. Pouvez-vous distinguer les grains de sable ? Non.
Il en est de même avec les atomes.
Les atomes mesure environ 1.10-10 m.
Les atomes sont composés d’un noyau central ayant des charges positives. Autour de ce noyau, des
charges négatives sont réparties sous forme de couches. Il y a autant de charges positives que de
charges négatives, ce qui forme un ensemble neutre.
Dans le noyau, les charges positives appelées protons habitent avec des particules sans charge
appelées neutrons. Les charges négatives sont appelées électrons.

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Remarque : On a deux couches d’électrons correspondant au nombre de période de l’atome.
III. REPRESENTATION D’UN ATOME
Tous les atomes sont représentés par un symbole chimique de 1 ou 2 lettres (la 1ère lettre est toujours
une majuscule et la 2nde une minuscule si 2 lettres). Le symbole est toujours accompagné du nombre
de masse A et du numéro atomique Z.
Le numéro atomique correspond au nombre de protons contenus dans le noyau.
Le nombre de masse est égal à tous les constituants contenus dans le noyau, c’est-à-dire : le nombre
de protons ajouté au nombre de neutrons.
A = nombre de protons + nombre de neutrons.
L’atome est représenté, comme l’indique la figure suivante, dans la classification périodique :
A : nombre de masse. Z : nombre de protons.
Remarque : Le nombre de neutrons est la différence entre le nombre de masse et le numéro atomique.
Nombre de neutrons = A – Z.
Le numéro atomique correspond aussi au nombre d’électrons car un atome est neutre (Cf. I. Définition
et composition d’un atome).

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IV. REPARTITION DES ELECTRONS D’UN ATOME
Les électrons, qui sont autour du noyau, sont répartis sur une à plusieurs couches. Il suffit d’imaginer le
soleil comme étant le noyau et les planètes seraient les électrons. Le nombre de couches dépend du
nombre d’électrons total de l’atome.
Une théorie (Théorie des orbitales atomiques) a été établie pour savoir le nombre d’électrons que peut
contenir chaque couche. Cette théorie indique que la 1ère couche peut contenir 2 électrons au
maximum. La 2ème couche et la 3ème couche peuvent contenir 8 électrons au maximum.
Remarque : Comme veut le programme, on se limite uniquement aux 20 premiers éléments de la
classification périodique.
Exemple : La structure de l’atome de carbone.
- L’atome de carbone a 6 protons, donc 6 électrons au total car un atome est neutre.
- On a 2 électrons sur la 1ère couche, donc il en reste 4.
- Les 4 électrons restant sont répartis sur la 2ème et dernière couche.
- Donc, les électrons sont répartis sur 2 couches, la 1ère ayant 2 électrons et la 2ème ayant 4
électrons.
Remarque : La position (ligne ou période) d’un atome dans la classification périodique indique le
nombre de couches électroniques (d’électrons).
L’atome de carbone est situé à la 2ème ligne, donc elle a 2 couches électroniques.

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V. Représentation de Lewis des atomes
La représentation de Lewis sert à déterminer la structure électronique des atomes qui forment une
molécule. Elle se base sur le nombre d’électrons sur la couche externe. La couche externe est la
dernière couche de l’atome occupée par les électrons.
Pour représenter la formule de Lewis d’un atome, on écrit le symbole de l’atome. Puis, autour de celui-
ci, on ajoute un point si l’électron est célibataire, ou un trait si on a un doublet d’électrons (deux
électrons célibataires liés l’un à l’autre).
Le nombre de points et de traits dépend du nombre d’électrons sur la couche externe. Si la couche
externe d’électrons :
- Contient un nombre d’électrons compris entre 1 et 4, il n’y aura que des points (électrons
célibataires).
- Contient un nombre d’électrons compris entre 5 et 8, il pourra y avoir des traits (doublets) seuls
ou accompagnés de points.
Remarque : Les atomes d’hydrogène et d’hélium n’obéissent pas aux règles énoncées précédemment.
Exemples : On a la représentation de Lewis des atomes d’hydrogène, de carbone et d’oxygène.
- L’atome d’hydrogène n’a qu’un électron sur sa couche externe, donc 1 électron célibataire
représenté par 1 point autour du symbole chimique.
- L’atome de carbone a 4 électrons sur sa couche externe, donc 4 électrons célibataires d’où 4
points autour du symbole chimique.
- L’atome d’oxygène a 6 électrons sur sa couche externe, donc 2 électrons célibataires et deux
doublets autour du symbole chimique.
Réponse à la problématique : Des éléments chimiques différents forment une même famille
chimique car ils ont la même structure électronique : ils ont le même nombre d’électrons sur leur
couche externe. Cela leur confère les mêmes propriétés chimiques et réactives.