Sciences 10 Ch 4 - Notes eleves

Sciences 10 - M. Allard
1
Sciences 10 - Module 2: Les réactions chimiques et la radioactivité
Chapitre 4: La théorie atomique permet d’expliquer la formation des composés
4.1 La théorie atomique et les liaisons
 Une _______________________________ est faite d’un seul type de matière. Il y a 2 types de
substances pures :
1. Un élément est une substance pure qui ne peut être décomposée en substances plus
simples.
2. Un composé est une substance pure faite d’au moins 2 différentes sortes d’atomes
combinés d’une manière précise.
 Un ____________ est la plus petite particule d’un élément qui conserve les propriétés de cet
élément.
o Les atomes sont formés de particules subatomiques :
 Les protons ont une charge électrique positive (1+).
 Les neutrons n’ont aucune charge électrique.
 Les électrons ont une charge électrique négative (1-).
o Les protons et les neutrons se trouvent dans le centre de l’atome, appelé le ________.
 Le noyau le plus simple se trouve dans l’élément hydrogène, puisqu’il
contient 1 seul proton (mais il peut parfois renfermer des neutrons).
 Un noyau stable risque moins de se désintégrer à cause de l’action
répulsive des protons chargés positivement.
 Un # supérieur de neutrons contribue à stabiliser le noyau en maintenant
une distance maximale entre les protons.
 Les atomes très lourds sont instables puisqu’il y a une très grande force
de répulsion qui s’exerce entre les protons.
 La charge du noyau est équivalente au # de protons.
 Le numéro _______________ désigne toujours l’élément dont
l’atome fait parti.
o Les électrons gravitent autour du noyau sur des orbites régulières, appelées couche ou
niveau d’énergie.
o Les électrons occupent la majeure partie du volume d’un atome.
o Chaque atome neutre d’un élément contient un # égal de protons et d’électrons.
 Sur le tableau ___________________ :
o Une ligne s’appelle une période.
o Une colonne (de haut en bas) s’appelle un groupe ou une famille.
o Les métaux se trouvent à gauche et au milieu, les non-métaux se trouvent dans le coin
supérieur droit, et les métalloïdes forment un escalier vers la droite.
 Les métaux ________________ (famille 1, sauf l’hydrogène) sont des métaux très réactifs.
 Les métaux alcalinoterreux (famille 2) sont des métaux assez réactifs.

Sciences 10 - M. Allard
2
 Les halogènes (famille 17) sont des non-métaux très réactifs.
 Les gaz nobles ou _________________ (famille 18) sont des non-métaux gazeux non réactifs.
 Les éléments de la famille 3-12 sont des métaux de transition.
 Quand les atomes gagnent ou perdent des électrons, ils deviennent chargés et sont maintenant
appelées des ___________.
 Les atomes métalliques perdent des électrons pour former des ions chargés positivement,
appelés cations.
 La charge de l’ion courante des éléments est indiquée dans le coin supérieur droit de la case où
se trouve l’élément.
 Certains métaux sont polyvalents; ils peuvent former des ions de diverses façons (selon la
situation).
o La charge la plus courante est indiquée en 1er.
 Les atomes non métalliques gagnent des électrons pour former des ions chargés négativement,
appelés _____________.
 Un schéma de Bohr montre le # d’électrons que contient chaque couche autour du noyau.
o Chaque couche peut contenir un # maximal d’électrons.
o Le # de la période d’un élément correspond au # de couches qu’il a.
o Ex. La 1ère couche d’un atome peut accueillir jusqu'à 2 électrons, la 2ème jusqu'à 8, la
3ème jusqu'à 8, et la 4ème jusqu'à 18.
o Les 8 électrons de la couche externe constituent un ______________________.
o La couche externe qui contient des électrons s’appelle la couche de valence.
 Les électrons de cette couche s’appellent des électrons de valence.
o Les électrons peuvent exister seuls ou en paires.
o Les électrons des couches saturées (sauf celle de l’hydrogène) sont groupés par
paires.
 Quand 2 atomes se rapprochent, leurs électrons de valence entrent en interaction.
 Les atomes forment une liaison chimique lorsque la nouvelle structure est stable.
 La stabilité d’un atome, d’un ion ou d’un composé dépend de son niveau d’énergie; les
structures les plus stables ont un faible niveau d’énergie.
 Quand un atome forme un composé, il peut acquérir une couche de valence comme celle du
gaz noble le plus proche de 3 façons :
1. Les atomes des métaux peuvent donner des électrons à d’autres atomes, ce qui forme
des cations.
2. Les atomes des non-métaux peuvent recevoir des électrons de d’autres atomes, ce qui
forme des anions.
3. Les atomes peuvent partager des électrons.
 Il existe 2 types de composés : ioniques et covalents.
 Un composé __________________ contient un ion positif et un ion négatif.
o Dans une liaison ionique, il y a un transfert d’un ou de plusieurs électrons de chaque
atome du métal à chaque atome du non-métal.
 2 atomes forment une liaison covalente quand ils se frappent légèrement et mettent en
commun 2 électrons célibataires de leur couche externe.
o Ces 2 atomes sont attirés par la même paire d’électrons.

Sciences 10 - M. Allard
3
o Une molécule covalente est un groupe d’atomes dans lequel la liaison provient de la
mise en commun d’une ou de plusieurs paires d’électrons.
 Ces paires d’électrons sont appelées des doublets liants.
 Les paires d’électrons de la couche de valence qui ne participent à
aucune liaison sont appelées des doublets non liants.
 Une formule de Lewis (ou diagramme de Lewis ou ________________________________)
est un schéma qui illustre les liaisons chimiques en montrant seulement les électrons de
valence d’un atome et son symbole chimique.
o Des points représentant des électrons sont placés autour du symbole de l’élément au 4
points cardinaux.
o Les 4 premiers électrons sont représentés par des points individuels; le 5 ème et les
suivants sont groupés en paires.
o Dans une formule chimique, pour les ions _________________, on supprime un
point (électron) de la couche de valence pour chaque charge positive de l’ion.
 En général, tous les électrons sont supprimés.
 Seul le symbole de l’élément est représenté entre crochets, et sa charge
positive est indiquée au-dessus du crochet de droite.
o Dans une formule chimique, pour les ions _________________, on ajoute un point
dans la couche de valence pour chaque charge négative de l’ion.
 En général, cela signifie que le symbole de l’élément est entouré de 8
points, mais 2 points pour l’hydrogène.
 Le symbole de l’élément est placé entre crochets, et sa charge négative
apparaît au-dessus du crochet de droite.
 Une molécule diatomique est une paire d’atomes du même élément qui forment une liaison
covalente.
o Ils se forment parce que les molécules à 2 atomes sont plus stables que les atomes
individuels; ils obtiennent une couche de valence saturée.
P. 171 questions 1-4, P. 174 questions 1-4, P. 178 questions 1-4, et P. 183
questions 7-8, 11-14
4.2 Les noms et les formules des composés
 Les ____________________________________ sont formés d’ions positifs et d’ions négatifs.
 L’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) est une organisation qui
représente les chimistes du monde entier.
o L’union détermine les règles relatives à la nomenclature. :
 L’ion non métallique négatif est toujours nommé en 1er.
 L’ion métallique positif est toujours nommé en second.
 Le nom du non-métal se termine par le suffixe « ure », sauf pour
l’oxygène, qui devient « oxyde »
 La ______________________________ d’un composé ionique comprend
le symbole de chaque ion et le # d’ions de chaque élément du composé.
 Le symbole est parfois suivi d’un petit chiffre, appelé indice.

Sciences 10 - M. Allard
4
 Ce chiffre indique le ratio de chaque type d’ion présent dans le
composé.
 Si le symbole de l’élément n’est pas suivi d’un chiffre, le chiffre
1 est sous-entendu.
 Les métaux __________________ peuvent former des ions de diverses façons (selon la situation);
ils peuvent former 2 ou plusieurs ions positifs de charges ioniques différentes.
 Pour designer la charge d’un ion provenant d’un métal polyvalent, on utilise les chiffres romains I
à VII (qui correspondent aux charges ioniques 1+ a 7+).
 Un ion __________________________ est un ion composé de plusieurs types d’atomes unis par
des liaisons covalentes.
 Les ions polyatomiques sont électriquement chargés, alors ils ne peuvent exister seuls.
o On utilise des parenthèses pour montrer correctement le ratio entre les ions.
o On ne met pas de parenthèse si l’ion n’est pas polyatomique ou si le chiffre à l’extérieur
des parenthèses est 1.
 Dans un composé ___________________, les indices montrent le plus petit ratio d’ions en
nombre entier.
 Dans un composé ____________________, les indices montrent le # réel d’atome de chaque
élément (la formule n’est pas réduite au plus petit ratio d’ions).
 Un composé covalent binaire contient 2 non-métaux qui forment une ou plusieurs liaisons
covalentes; les atomes se combinent chimiquement en partageant des électrons.
 Les __________________ de ces composés indiquent le # d’atomes de chaque élément qui
apparaît dans la formule des composés covalents binaires (sans hydrogène).
o Si le 1er élément a 1 seul atome, on n’ajoute pas de préfixe.
 Voici quelques conseils pour différencier entre les composés :
o Dans le cas des composés ioniques, le 1er élément est un ion métallique ou l’ion
ammonium (NH4+). Si la formule commence par un non-métal, c’est un composé
covalent.
o Si le composé est binaire (et que son 1er élément n’est pas l’hydrogène), utilise la règle
des préfixe.
o Si l’ion positif est un métal et qu’il possède seulement 1 seul type d’ion, prends
seulement le nom de l’élément. S’il possède plusieurs types d’ions (polyvalent), le nom
du 1er élément est suivi d’un chiffre romain qui indique la charge de l’ion.
o Si l’ion négatif provient d’un seul atome non métallique, le nom de l’ion se termine en
« ure », sauf s’il s’agit d’un oxyde. Si l’ion négatif est un ion polyatomique, cherche la
formule dans le tableau 4.11 à la page 192.
P. 201 questions 1-11
4.3 Les équations chimiques
 Une transformation chimique implique toujours la conversion de substances pures
(_________________) en d’autres substances pures (______________________).

Sciences 10 - M. Allard
5
 Lorsque plusieurs transformations chimiques se produisent simultanément, on parle de
réaction chimique.
 Une équation chimique peut être formulée avec des mots (équation ___________________)
ou des symboles chimiques.
 Une équation symbolique est une série de formules et de symboles chimiques qui désignent
les réactifs et les produits faisant partie de la réaction chimique.
o Ex. Équation nominative : monoxyde d’azote + oxygène → dioxyde d’azote
o Ex. Équation symbolique : 2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)
 Les coefficients stoechiométriques sont des # entiers devant les formules ou les symboles
chimiques; ils permettent de calculer les ratios entre les divers composés faisant partie d’une
réaction chimique.
 Des lettres indiques l’état de la matière : (g) pour ________, (l) pour liquide, (s) pour
____________, et (aq) pour aqueux (dissous dans l’eau).
 Antoine Lavoisier et sa femme ont découvert que la masse totale d’un système ne changeait
jamais pendant une réaction chimique.
 Ensemble, ils ont formulé la loi de la conservation de la masse : la masse totale des produits
de la réaction est toujours égale à la masse totale des réactifs.
 Une ________________ non équilibrée montre uniquement les formules des réactifs et des
produits; elle ne montre pas les proportions dans lesquelles les atomes des réactifs et des
produits se combinent.
o Ex. Équation non équilibrée : K + O2 → K2O
 Une ________________ chimique équilibrée indique la nature de chaque substance pure et un
# égal d’atomes de chaque élément des 2 côtés de l’équation; le # d’atome d’un élément reste le
même avant et après la réaction chimique.
o Ex. Équation chimique équilibrée : 4K + O2 → 2K2O
o Dans une équation chimique équilibré, on utilise toujours le plus petit ratio en #
entiers, 4 :1 :2 dans l’exemple ci haut.
 Voici des stratégies pour équilibrer des équations :
o Équilibre d’abord les composés, puis les éléments individuels.
o Équilibre tous les atomes d’une formule après avoir placé un coefficient devant. Ne
saute pas d’une substance pure à une autre avant d’avoir équilibré la 1ère formule.
o Met des coefficients stoechiometriques devant les formules seulement. Ne change pas
les indices.
o Si l’oxygène ou l’hydrogène apparaissent à plusieurs endroits du côté des réactifs ou
des produits, équilibre ces éléments en dernier.
o Tu peux parfois traiter les ions équilibrés comme un tout.
o Vérifie une dernière fois si tous les éléments sont équilibrés.
P. 205 questions 1-5, P. 207 questions 1-5, et P. 215 questions 3-4 et P. 216-217
questions 1-21
N’oublie pas de faire toutes tes questions et de bien étudier!