Les atomes

UCG2 : LIVRET D’AUTOFORMATION N°1
BPREA agri/viti
UCG2
LIVRET 1 : Notions préliminaires de chimie
Les atomes
DÉFINITION
La matière se présente sous des formes très diverses. Quoi de
plus dissemblable, à première vue, qu'un diamant, un lingot d'or
et un clou en fer ? Cependant ces objets, si différents soient-ils
en apparence, ont une caractéristique commune : ils sont tous
constitués d'« atomes ».
Tout objet, si petit qu'il paraisse, contient une quantité énorme
d'atomes. Si l'on pouvait, par exemple, compter le nombre
d'atomes de fer que contient un clou, on parviendrait à un
nombre supérieur à cent mille milliards de milliards.
Le mot atome, qui nous vient du grec ancien, signifie
précisément « indivisible ».
Les atomes pourtant ne sont pas indivisibles. Ils sont composés
à leur tour de particules plus petites encore : les protons, les
neutrons et les électrons.
Les protons et les neutrons se trouvent dans la partie centrale de
l'atome, son noyau. Les électrons, en revanche, libres de se
mouvoir, « tournent » autour du noyau..
Page 1 Richard GRATTON
Le plus rare sur la Terre.
C'est l'atome d'astate (numéro
atomique 85). Dans toute la croûte
terrestre, il n'y en a que 0,16 g.
Le plus commun sur la
Terre. C'est l'atome de fer
(numéro atomique 26). En effet,
plus d'un tiers de la masse de
notre planète est constitué de fer.
Le plus commun dans
l'atmosphère terrestre. C'est
l'atome d'azote (numéro atomique
7). Il représente les trois quarts de
l'enveloppe de gaz qui entoure la
Terre.
Le plus abondant dans
l'Univers. C'est l'atome
d'hydrogène (numéro atomique 1).
Dans le cosmos, 80 atomes sur
100 sont des atomes d'hydrogène.
Par définition les atomes sont électriquement neutres, ils ont
autant de protons que d'électrons

UCG2 : LIVRET D’AUTOFORMATION N°1
NUMÉRO ATOMIQUE ET MASSE ATOMIQUE
Les neutrons, comme leur nom l'indique, ont une charge nulle,
et ils n'influent donc pas sur le comportement « électrique » de
l'atome. Ils contribuent, par contre, et de façon importante, à en
déterminer la masse. En effet, la masse d'un neutron, tout
comme celle d'un proton, est presque égale à deux mille
électrons. Cela signifie que toute la masse de l'atome est
pratiquement concentrée dans le noyau, tandis que l'apport des
électrons s'avère très réduit.
C'est par le nombre de protons, de neutrons et d'électrons que
les atomes se différencient.
Le nombre de protons présents dans le noyau d'un
atome est indiquée par le numéro atomique – placé au
dessus de la lettre correspondant à l’atome –
La masse d'un atome est égale à la somme du nombre
des neutrons et du nombre des protons (les électrons
sont des particules de masse négligeable par rapport à
celle des autres constituants de l'atome). – placé
au desosus de la lettre correspondant à l’atome –
LA CLASSIFICATION PÉRIODIQUE DES
ÉLÉMENTS
Page 2 Richard GRATTON
Les atomes ayant le même
numéro atomique Z et un
nombre de masse A différent
(c'est-à-dire les atomes ayant un
nombre de neutrons différent)
appartiennent au même
élément, car ils présentent les
mêmes propriétés chimiques,
même s'ils diffèrent quant à la
masse. Ils sont appelés isotopes
En 1869, le chimiste russe Dimitri Ivanovitch Mendeleïev (1834-1907), établit une
classification des éléments chimiques connus à l'époque, classification qui
porte son nom. Les éléments rangés dans une même colonne du tableau ont
des propriétés chimiques semblables. On dit qu'ils appartiennent au même
groupe. Les éléments rangés sur une même ligne constituent une période.
Mendeleïev identifia sept périodes, une subdivision encore acceptée et qui
inclut des éléments découverts
6
C
12
atome :
masse :
nombre d’é- :
8
O
16
atome :
masse :
nombre d’é- :

UCG2 : LIVRET D’AUTOFORMATION N°1
la molécule
Définition
C’est la plus petite particule possible d’un composé à l’état
libre (liquide, solide ou gazeux), constituée d’atomes.
Page 3 Richard GRATTON

UCG2 : LIVRET D’AUTOFORMATION N°1
Construction des molécules
Une molécule est le résultat de l’établissement de liaisons
covalentes entre deux ou plusieurs atomes.
Chaque élément chimique ne peut former qu’un nombre donné
de liaisons covalentes :on appelle ce nombre la valence de
l’élément en question. Une molécule est définie d’abord par la
nature des différents éléments qui la composent et le nombre
d’atomes de chaque espèce. C’est ce qui est donné par la
formule brute d’une molécule : par exemple, la molécule d’eau,
de formule brute H2O, est formée de deux atomes d’hydrogène
(H) et d’un atome d’oxygène (O).
Lors de réactions chimiques entre deux composés, certaines
liaisons se brisent tandis que d’autres se reforment. La liaison
covalente étant la mise en commun d’une paire d’électrons, une
réaction chimique est donc un réarrangement électronique entre
un certain nombre d’atomes. Aussi, pour réagir entre elles,
deux molécules doivent s’approcher à une distance
suffisamment courte, et les atomes concernés par le
réarrangement doivent se présenter face à face ;
Exemple : Molécule de méthane Le méthane est un composé
moléculaire, formé de quatre atomes d'hydrogène associés à un
atome de carbone par des liaisons covalentes. La molécule est
un tétraèdre, figure présentant quatre faces triangulaires.
L’ion
Définition
particule chargée électriquement et formée lorsqu'un atome ou
une molécule gagne ou perd un ou plusieurs électrons. Un
atome qui perd un électron forme un ion chargé positivement,
appelé cation. Un atome qui gagne un électron forme un ion
chargé négativement, appelé anion.
Page 4 Richard GRATTON