- enseignement Catholique

HGT - SCB
Chimie
UAA1
AUTEUR : Brigitte Janssens
Fiche d’activité 2
Atome ou ion ?
Enoncé de l’activité
Après lecture du document 1, l’élève explicite pourquoi un atome est une entité neutre.
Après avoir observé les étiquettes de bouteilles d’eau reprises dans le document 2, l’élève
1) repère les symboles chimiques des éléments existant dans l’eau ;
2) trie ces symboles selon le signe en exposant qui les accompagne ;
3) repère dans le tableau périodique la position de ces éléments ;
4) émet une hypothèse quant au lien entre le signe de l’exposant et la position de l’élément dans le
tableau périodique.
Document 1. Modèle atomique « planétaire » de Rutherford
En 1911, Ernest Rutherford proposa un modèle atomique, le modèle
« planétaire », appelé ainsi car il fait penser à notre système solaire. Dans ce
modèle, les particules positives de l’atome, les protons, sont concentrés dans
le noyau et les particules négatives, les électrons, gravitent dans le vide
autour du noyau. Chaque électron a une charge négative. L’atome étant
électriquement neutre, la somme des charges négatives des électrons est
égale à la charge positive du noyau.
Ernest Rutherford
(1871-1937)
Modèle atomique de Rutherford où
les électrons sont représentés par des
sphères vertes et le noyau par une
sphère rouge
1
Document1
Document 2. Quelques étiquettes d’eaux minérales
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Document1
Déroulement de l’activité
Les atomes sont des entités neutres, c’est-à-dire que la charge totale de l’atome est nulle : l’atome est
une entité qui comporte autant de charges positives dans le noyau que de charges négatives (les
électrons) qui gravitent autour du noyau.
Pourtant lorsqu’on observe des étiquettes d’eau minérale, on s’aperçoit que l’analyse chimique indique
la présence d’entités « + » et d’autres « - » : celles dont le symbole est muni d’un (ou plusieurs) signe(s)
« + » en exposant (par exemple K+, Mg++) et ceux dont le symbole est muni d’un (ou plusieurs) signe(s)
« - » en exposant (par exemple Cl-, F-).
Lorsqu’on analyse la position de ces entités dans le tableau périodique, on remarque que celles dont le
symbole est muni de l’exposant « + » sont classés dans les métaux, tandis que celles dont le symbole
est muni de l’exposant « - » sont classés dans les non métaux.
Que signifient ces exposants « + » et « - » ? Les atomes qui ont perdu un ou des électrons (chargés
négativement) sont chargés positivement : ils possèdent plus de charges positives dans leur noyau que
de charges négatives autour du noyau. Les atomes qui ont gagné un ou des électrons sont chargés
négativement : ils possèdent plus de charges négatives autour du noyau que de charges positives dans
le noyau.
Un ion est donc un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
En conclusion, on peut distinguer les métaux et les non métaux selon leurs propriétés chimiques : une
de ces propriétés est que les métaux ont tendance à perdre leur(s) électron(s) pour donner des ions
positifs ; tandis que les non-métaux ont tendance à gagner un ou des électron(s) pour donner des ions
négatifs.
Développements attendus principalement visés
Du modèle atomique au tableau périodique
Illustrer le concept d’ion au travers d’une situation expérimentale ou quotidienne (C9).
Pour une substance donnée,
- soit l’élève met en évidence les ions présents, ainsi que leur charge électrique à l’aide des
données fournies par l’étiquette du contenant ;
- soit l’élève identifie l’existence d’ions en réalisant une expérience de conductivité électrique.
Expliciter la composition d’un ion (C10).
Pour un ion monoatomique donné, l’élève repère la position de l’atome correspondant dans le tableau
périodique des éléments. Il en déduit la composition de cet ion (nombre de protons et de neutrons dans
le noyau, nombre d’électrons).
Bibliographie
-
BUSCHEN, J., et al., Essentia 3e – Référentiel – Réseau libre, Ed. Plantyn, Waterloo, 2012
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Source des étiquettes de bouteilles d’eaux : http://droledebx.free.fr/EtiquettesEAUX/ (page consultée
le 01/11/2015)
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Document1