Les formules des molécules présentes dans le lait : eau H2O

Les formules des molécules présentes dans le lait : eau H2O ; glucide C12H22O11 ; lipide (oméga3) C18H30O2 ; protéine
(acide aminé) C6H13O2 N ; … sont des molécules organiques constituées des symboles de atomes H, C, N et O.
1- Le modèle de l’atome :
a) La composition de l’atome :
Un atome est une entité électriquement neutre (autant de charges + que -), il est constitué :
- d’un ……………………, chargé …………………………………………………
- d’……………………………, chargés ……………………………, qui tournent autour du noyau. On parle de
cortège électronique.
Dans le noyau, on trouve deux sortes de particules appelés des nucléons :
- les …………………………… chargés positivement,
- les …………………………… qui ont une charge électrique nulle, ils sont électriquement neutres.
Partie de l’atome
Cortège électronique
Noyau
Constituants
Charge électrique
Remarque : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
b) Le symbole du noyau :
On symbolise un noyau par l’écriture : (X étant le symbole de l’atome correspondant).
Le nombre de protons est appelé numéro atomique, noté ……
Le nombre de nucléons est appelé nombre de masse, noté A . Il correspond au nombre de ………………………………………………
Comment faire pour obtenir le nombre de neutrons, noté N, à partir de Z et A ? ……………………………………………………………
Complète le tableau suivant concernant la constitution de différents atomes en indiquant les calculs.
Nom de
l’atome
Symbole du
noyau
Nombre de
protons
Nombre de
nucléons
Nombre de
neutrons
Nombre
d’électrons
hydrogène
11H
carbone
6
6
azote
7
7
oxygène
8
16
Rappel : La masse de l’atome est concentrée dans son noyau car la masse d’un nucléon est environ 2000 plus grande
que celle d’un électron. De plus, un atome a une structure lacunaire : il est essentiellement constitué de vide.
2- La structure électronique d’un atome et de son ion associé :
a) La structure électronique des atomes :
- Les électrons du cortège électronique se répartissent sur des couches (ou niveaux) électroniques numérotées par
un nombre entier non nul : n= 1 ; 2 ; 3 ; …
- Pour distinguer ces couches, on utilise des lettres affectées au nombre entier : n = 1  K / n = 2  L / n=3  M …
- Chaque couche n ne peut contenir qu’un nombre limité d’électrons : 2n2 électrons au maximum.
a) Principe de remplissage des couches électroniques pour obtenir la structure électronique :
On remplit toujours les couches par ordre croissant : d’abord la couche K en entier, puis la couche L en entier, M …
La dernière couche contenant des électrons est appelée : couche externe.
Les autres couches (qui sont remplies ou saturées) sont dites couches internes.
Exemple :
La structure électronique de l’atome de carbone (voir 1- b)) est : (K) 2 (L) 4
Détermine le nombre d’électrons que chaque couche peut contenir au maximum en précisant le calcul :
n = 1  couche K …………………………………………………………………………………………………………………………………… électrons au maximum
n = 2  couche L …………………………………………………………………………………………………………………………………… électrons au maximum
n = 3  couche M ………………………………………………………………………………………………………………………………… électrons au maximum
Couche interne saturée avec 2 électrons
Couche externe avec 4 électrons
L’atome de lithium

Complète le tableau suivant concernant la structure électronique de différents atomes.
Atome
Numéro atomique
Nombre d’électrons
Structure électronique
hydrogène H
Z = 1
azote N
Z = 7
oxygène O
Z = 8
b) Représentation de la structure électronique d’une famille chimique : les gaz nobles.
Il existe six gaz nobles à l’état naturel : hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon. Ils ont la propriété d’être très
peu réactifs avec les autres atomes, ils sont dits « chimiquement stables ».
Atome
Numéro atomique
Nombre d’électrons
Structure électronique
Hélium He
Z = 2
2
(K)2
Néon Ne
Z = 10
10
(K)2(L)8
Argon Ar
Z = 18
18
(K)2(L)8(M)8
Propose une explication pour la stabilité chimique des gaz nobles : ………………………………………………………………………………………
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c) Représentation de la structure électronique des atomes et de leurs ions associés :
Définition d’un ion monoatomique : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
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Complète le tableau suivant concernant la structure électronique des ions associés aux atomes de 2- a).
Ion
Cation ou anion
Numéro atomique
Nombre d’électrons
Structure électronique
Ion hydrure H-
Ion nitrure N3-
Ion oxyde O2-
Dans la nature, pour gagner en stabilité, beaucoup d’atomes forment des ions. Compare la structure électronique
des gaz nobles et des ions, que constates-tu ? ………………………………………………………………………………………………………………………………
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d) Les règles du duet et de l’octet :
Les atomes subissent des transformations chimiques en créant un ion monoatomique pour acquérir la structure
électronique particulièrement stable de la couche …………………………………………………………………………………………………………………………
Règle du duet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z ≤ 4 évoluent de
manière à saturer …………………………………………………………………. Ils acquièrent un "duet" d'électrons (2 e-).
Règle de l'octet : Au cours de leurs transformations chimiques, les atomes caractérisés par Z > 4 évoluent de
manière à saturer …………………………………………………………………………………………. Ils acquièrent un "octet" d'électrons (8 e-).
Applique ces règles au tableau suivant pour comprendre la formation d’un ion à partir de son atome respectif.
Symbole
de l’atome
Numéro
atomique
Structure électronique
de l’atome
Règle utilisée
Structure électronique
de l’ion associé
Formule
de l’ion
Mg
Z = 12
Cl
Z = 17