C03 - Atomes et ions

CO3 – Atomes et ions - 1 -
C03
Atomes et ions
I] Le modèle de l’atome à travers le temps.
Au cours de l’histoire, les hommes ont toujours cru qu’il existait une entité si petite qu’elle en
était indivisible. D’ailleurs le mot « atome » signifie « que l’on ne peut diviser ». Cet atome étant
extrêmement petit, il est invisible même avec des outils très perfectionnés. On ne peut donc que
l’imaginer et on le représente par un modèle. Au cours du temps, les connaissances évoluent et avec
elles le modèle de l’atome.
Voici les principaux modèles de l’atome :
Démocrite et son atome insécable
Dalton et sa boule de billard
5 Siècles avant Jésus Christ
1803
Le Pudding de Thomson
Rutherford et son modèle Lacunaire
1902
1911
Bohr et son modèle orbital
Schrödinger et son modèle probabiliste
1913
1927
II] Atomes et molécules
1) L’atome
a) Description
L’atome est constitué d’un noyau en son centre et d’un vaste volume de
vide dans lequel des électrons se déplacent.
Un atome a un diamètre de l’ordre de 0,1 nm (ou 10-10m) et son noyau
est 100 000 plus petit.
L’atome est très majoritairement fait de vide, on dit qu’il possède une structure lacunaire

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b) La classification périodique des éléments
Il existe environ une centaine d’éléments chimiques classés et répertoriés dans un tableau
appelé « classification périodique des éléments ». (Voir dernière page du livre)
Ils y sont répertoriés de la manière suivante :
Nom : Le nom de l’élément
X : Le symbole chimique de l’élément
Z : Le numéro atomique de l’élément
Exercices d’application : Compléter le tableau suivant :
Atome
Carbone
Zinc
Symbole
chimique
H
Fe
Numéro
atomique
8
13
c) Structure et représentation
Un atome est constitué d’un noyau chargé positivement et d’électrons chargés négativement
qui gravitent autour.
Le numéro atomique d’un élément correspond au nombre de charges positives contenues dans
son noyau.
Etant donné qu’un atome est toujours électriquement neutre, alors il y a autant d’électrons
autour du noyau qu’il y a de charges positives à l’intérieur de celui-ci.
On représentera donc un atome de la manière suivante :
Exemple pour l’atome d’oxygène
Exercices d’application : Compléter le tableau
Atome
Hydrogène
Carbone
Sodium
Numéro atomique
Nombre de charges positives
Nombre d’électrons
Représentation

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2) Les molécules
Une molécule est un assemblage de plusieurs atomes.
Remarque : On ne cherchera pas à représenter les molécules autrement que par la représentation
de Dalton en connaissant les couleurs correspondant aux atomes les plus courants (C,H,O).
Exemple :
Nom de la molécule
Formule chimique
Constitution de la molécule
Eau
CO2
Oxyde de fer
Fe3O4
III] Les ions
1) Les ions monoatomiques
Un ion monoatomique est un atome qui a gagné (ion négatif) ou perdu (ion positif) un ou
plusieurs électrons.
La formule d’un ion comporte le symbole de l’élément suivi du nombre de charges
excédentaires écrit en exposant.
Exemple : Mg2+ a perdu 2 électrons donc possède deux charges positives non compensées.
F- a gagné 1 électron donc il possède une charge négative non compensée
Exercice : Compléter le Tableau.
Atome
Chlore
Numéro atomique
13
Nombre de charge positive
Nombre d’électrons
Ion
Ion chlorure
(ion négatif)
Ion Sodium
(ion positif)
Nombre de charge positive
Nombre d’électrons
10
Nombre d’électron gagné ou perdu
Gain d’un électron
Perte d’un électron
Formule de l’ion
Représentation de l’atome puis
de l’ion

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2) Les ions polyatomiques
Un ion polyatomique est un groupement d’atomes qui a gagné (ion négatif) ou perdu (ion
positif) un ou plusieurs électrons.
Remarque : On ne représentera pas les ions polyatomiques.
Exercices :
Ion sulfate
Ion Chlorure
Ion nitrate
Ion magnésium
Ion
hydrogénocarbonate
Ion ammonium
−2
4
SO
−
lC
−
3
NO
+2
Mg
−
3
HCO
+
4
NH
1°) Relever dans ce tableau les ions monoatomiques.
2°) Relever dans ce tableau les ions positifs.
- Annexe : La classification périodique des éléments -