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Cours de Chimie
Classe de Seconde
C.DENIS 2006/2007
Chapitre 1
Constitution de la matière
I.
I.1.
Un modèle de l’atome
Description





L’atome est constitué d’un noyau contenant des particules appelés nucléons.
Autour on trouve les électrons qui sont de petites particules portant chacune une
charge électrique négative.
Remarque : On appelle charge élémentaire, la valeur de la charge électrique portée
par un électron et on a :
e = 1, 60.10−16C
La charge de l’électron vaut donc : −1, 6.10−16 C = −e
Le matière étant neutre à l’échelle macroscopique, il faut que le noyau contienne
des charges positives qui assurent la neutralité de l’atome. Les nucléons qui portent
une charge positive +e sont appelés : protons. Les nucléons non chargés, (on dit
aussi neutre) sont les neutrons.
1
C.DENIS - 2007- CHAPITRE 1. CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
Exemple :
L’atome d’aluminium a pour symbole : Al, il contient 13 prontons et totalise 27
nucléons. Faire l’inventaire des particules que contient 1 atome d’Al.
I.2.
Taille du noyau et taille de l’atome
Activité 1 p64 Rutherford
I.3.
Notation
L’ écriture symbolique d’un élément chimique X (atome, ion ou isotope) est noté :
XZA
Définition: On appelle numéro atomique d’un atome le nombre de protons contenu
dans le noyau de cette atome, il est noté Z.
On appelle nombre de masse, le nombre de nucléons contenu dans le noyau, il est
noté : A.
27
Ainsi on parlera de l’élément aluminium en écrivant : Al13
.
I.4.
Masses des particules
On peut considérer (quand on a pas besoin de trop beaucoup de précision) que
la masse d’un proton est égale à la masse d’un neutron, on parle alors de la masse
d’un nucléon.
mp " mn = 1, 67.10−27 kg
En général la masse des électrons est négligeables dans le calcul de la masse d’un
atome car la masse d’un électron est :
me− = 9, 11.10−31kg
Application :
La masse d’un proton équivaut à la masse de combien d’électrons ?
Ex : 2,8,9 p 68
Exercice : A partir des données, calculer la masse volumique d’un noyau d’aluminium et d’un atome d’aluminium. Données : rayon atomique = 125 pm, rayon
du noyau 3.10−15 m.
II.
L’élément chimique
TP introductif : conservation de l’élément Cu. Montrer que l’on peut passer de
Cu à Cu et inversement, il y a donc quelques choses de commun et c’est l’élément
cuivre. Cette notion est plus générale que l’atome. Par exemple l’élément carbone :
C est représenté par 3 atomes de carbone différents : 12, 13 et 14.
2+
2
TP p 65
C.DENIS - 2007- CHAPITRE 1. CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
II.1.
Vocabulaire
– Ions monoatomiques : un atome ayant gagné ou perdu un ou plusieurs
électrons se transforme en ion.
Exemples : un atome de Cu perd deux électrons et se transforme en Cu2+ .
– Isotopes : Deux atomes ayant le même nombre de protons mais des nombres
de nucléons différents sont isotopes. (Même Z mais A différent)
14
Exemple : 12
6 C et 6 C sont des isotopes du carbone. Deux isotopes ont même
symbole chimique.
II.2.
Retour sur le TP
Conclusion : L’élément cuivre est ce qu’il y a de commun entre Cu, Cu2+
et CuO ... Lors d’une réaction chimique un élément présent dans les réactifs sera
présent dans les produits.
III.
III.1.
Modèle du cortège électronique
Couche électronique





Les électrons se placent succésivement dans les couches K,L et M dont les capacités d’accueil sont 2, 8 et 18.
Couche électronique K L M
Capacité d’accueil
2 8 18
Ce sont les électrons qui sont à l’origine des propriétés chimiques. La couche en
cours de remplisage (ou complètement remplie) est appelé : couche externe
III.2.
Exemple
2 3
L’atome de bore 11
5 B possède : 5 électrons, sa structure électronique est K L .
La couche externe est la couche L elle contient 3 électrons.
3
Ex : 11, 24, 27 p 71
C.DENIS - 2007- CHAPITRE 1. CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
III.3.
Conclusion
Certains atomes vont mettre en communs leurs électrons et former des ensembles
appelés molécules.
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