Activité : Du sodium dans l`eau et du sodium dans l`huile

Notions et contenus
Compétences attendues
Espèces chimiques, corps purs et mélanges.
Un modèle de l’atome.
Noyau (protons et neutrons), électrons.
Nombre de charges et numéro atomique Z.
Nombre de nucléons A.
Charge électrique élémentaire, charges des
constituants de l’atome.
Électroneutralité de l’atome.
Éléments chimiques.
Isotopes, ions monoatomiques.
Caractérisation de l’élément par son numéro atomique
et son symbole.
Répartition des électrons en différentes couches,
appelées K, L, M.
Répartition des électrons pour les éléments de
numéro atomique compris entre 1 et 18.
Les règles du « duet » et de l’octet.
Application aux ions monoatomiques usuels.
Extraire et exploiter des informations concernant la
nature des espèces chimiques citées dans des
contextes variés.
Connaître la constitution d’un atome et de son noyau.
Connaître et utiliser le symbole AZX.
Savoir que l’atome est électriquement neutre.
Connaître le symbole de quelques éléments.
Savoir que le numéro atomique caractérise l’élément.
Mettre en oeuvre un protocole pour identifier des ions.
Dénombrer les électrons de la couche externe.
Connaître et appliquer les règles du « duet » et de
l’octet pour rendre compte des charges des ions
monoatomiques usuels.
Activité : Du sodium dans l’eau et du sodium dans l’huile
Objectifs : - connaître les règles du duet et de l’octet
- - les appliquer pour expliquer l’existence dans la nature d’ ions monoatomiques
Les effets du sodium sur l’organisme : (ref wikipedia)
Le sodium sert à réguler les liquides corporels et la tension artérielle ; il assure le bon
fonctionnement des muscles et des nerfs. On estime à 1 500 mg par jour la quantité de sodium
requise pour favoriser la santé chez l'adulte. Son l'abus peut entraîner une hypertension qui
augmente le risque d'accident vasculaire cérébral, de maladie cardiaque ou rénale.
Le sodium de l’eau minérale se conserve
bien dans l’eau.
Le sodium de cette boîte est conservé
dans l’huile.

Questions :
1. Pourquoi le sodium de la boîte est-il conservé dans l’huile ?
Argumentez votre réponse en proposant une expérience.
2. Le sodium de l’huile est-il le même que le sodium de l’eau minérale?
3. Le sodium de la solution résultant de la réaction avec l’eau est-il le même que le
sodium de l’eau minérale ?
Conclusion :
L’élément sodium de la boite est du métal sodium : il est sous forme d’atomes de sodium, Na
L’élément sodium dans l’eau minérale est sous forme d’ions sodium.
Sous sa forme atomique l’élément sodium est plus réactif que l’ion sodium : on dit qu’il est
moins stable sous sa forme atomique que sous sa forme ionique.

Comment peut-on expliquer la plus grande stabilité du sodium ionique par rapport au
sodium atomique ?
Pour répondre à cette question, aidons du texte suivant « Lettre à Monsieur Hélium et
sa famille ».
« Cher Monsieur Hélium,
Nous vous invitons à venir participer, avec votre famille, à l’assemblée générale
des éléments chimiques. Vous viendrez accompagné de vos frères Néon, Argon, Krypton,
et Xénon. Comme vous êtes tous mauvais conducteurs, une limousine viendra vous
chercher.
A l’issu de la réunion, vous vous verrez remettre le Grand Prix de la stabilité.
En effet, les états de service de votre famille constituent un cas unique parmi les
éléments chimiques : vous êtes les seuls éléments à rester sous forme atomique.
Quelque soit votre entourage, vous n’intervenez pratiquement jamais dans les réactions
chimiques. On vous dit inertes et on vous envie notre stabilité. De nombreux éléments
tentent de vous ressembler en adoptant ou en abandonnant des électrons. Pour tout
cela, on vous appellera les ‘’gaz nobles’’.
Si vous êtes chimiquement inertes, vous intervenez en revanche dans de deux
nombreux domaines de la physique. Vous, Monsieur Hélium, êtes très léger comme
Hydrogène, contrairement à lui, vous n’êtes pas explosif; on vous utilise pour gonfler les
dirigeables. Vous avez pris la place de Monsieur Azote dans les bouteilles de plongée
sous marine pour former avec Monsieur Oxygène, un mélange moins dangereux pour la
respiration.
On vous a longtemps qualifié de rare, mais aujourd’hui on sait que vous, Hélium,
êtes après Hydrogène l’élément chimique le plus courant dans l’Univers notamment dans
le soleil.
Vos frères sont très présents dans notre quotidien . On vous trouve dans les
tubes ‘‘Néon’’ ; Argon et Krypton protègent les lampes à incandescence. Néon et Argon
jouent un rôle important dans la lumière laser, source de nombreuses applications
médicales et industrielles.
Nous serions donc très honorés de vous accueillir et sommes impatients de vous
remettre ce prix. Dans cette attente, veuillez agréer l’expression de nos meilleurs
sentiments. »
L’association des éléments chimiques

Questions
Des éléments particuliers…
1. Citer les éléments la famille des gaz nobles, chercher leur symbole et leur
numéro atomique
2. Pourquoi les appelle-t-on des gaz nobles?
3. D’après le texte, quelle est la particule de l’atome qui influe sur leur stabilité
chimique ?
4. Ecrire la formule électronique des trois premiers atomes de gaz noble
nom
N° atomique
Formule électronique
5. a. Distinguer les électrons associés à la couche interne et ceux associés à la
couche externe
b. Combien d’électrons externes ont-ils ?
6. Comment les autres éléments vont-ils chercher à leur ressembler ?
7. Que deviendront alors les atomes de ces éléments ?
Et l’élément sodium ?
Dans le début de l’activité nous avons découvert que l’élément Sodium est plus stable
sous la forme d’ions sodium que sous la forme d’atomes de sodium.
7. Ecrire la formule électronique de l’atome de sodium
8. a. D’après vous à quel gaz noble, l’élément sodium va –t-il chercher à ressembler ?
b. Selon vous que va faire l’atome de sodium pour ressembler à ce gaz noble ?
Que devient-il alors ?
APPLICATION :
L’élément fluor du dentifrice existe-il sous forme d’atomes ou sous forme d’ions ?