Courant et structure de la matière_2_cours307

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CHAPITRE C2
I. COURANT ELECTRIQUE, SOLIDES ET SOLUTIONS AQUEUSES.
1) Les solides et les solutions aqueuses conduisent-ils le courant électrique ?
Voir TP
2) Observations.
On réalise un circuit électrique qui nous permet de tester la conductivité de
solides et de solutions aqueuses.

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Testons quatre solides :
- Papier d'aluminium
- Saccharose (sucre en poudre)
- Chlorure de sodium (sel de table)
- Sulfate de cuivre
et testons quatre solutions aqueuses :
- Eau distillée
- Solution aqueuse de saccharose
- Solution aqueuse de chlorure de sodium
- Solution aqueuse de sulfate de cuivre
On regarde si la lampe éclaire :
Le courant électrique est un déplacement de particules chargées
électriquement.
- Dans un métal, ces particules sont des électrons mobiles.
- Dans une solution ionique, ces particules sont des ions mobiles.
3) Conclusion.
- Certains solides ne conduisent pas le courant électrique.
Les métaux conduisent le courant électrique car il est du à un déplacement
d’électrons.
- Certaines solutions ne conduisent pas le courant électrique.
Les solutions ioniques conduisent le courant électrique car il est du à un
déplacement d’ions.

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II. MATIERE ET COURANT ELECTRIQUE.
1) D’où proviennent les électrons et les ions mobiles ?
2) Observations.
a) Les atomes.
La matière est constituée d’atomes qui, lorsqu’ils sont associés,
forment des molécules.
Un atome est constitué d’un noyau central autour duquel gravitent
un ou plusieurs électrons.
- Le noyau est chargé positivement.
- Les électrons sont chargés négativement.
Un atome est électriquement neutre, c'est-à-dire qu’il possède autant
de charges positives dans le noyau que d’électrons (charges
négatives) qui tournent autour.
La taille d’un atome est de l’ordre du dixième de nanomètre (nm).
1 nanomètre = 10
-9
m, donc taille d’un atome : 10
-10
m.
Une molécule, constituée d’atomes est donc aussi électriquement
neutre.

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b) Les ions.
Un ion est un atome ou un groupement d'atomes) qui a gagné ou
perdu, 1 ou 2 ou 3 électrons.
Il n’est donc plus électriquement neutre. Il devient alors un ion
positif ou un ion négatif.
Exemple 1 :
L'atome de chlore, de formule Cl, a pour numéro atomique Z = 17,
ce qui signifie que cet atome possède 17 charges positives dans le
noyau et par conséquent 17 charges négatives (électrons) autour.
Dans certains cas, l'atome de chlore peut gagner un électron. Dès
lors, il n'est plus électriquement neutre et devient un ion négatif Cl
-
.
Exemple 2 :
L'atome de sodium, de formule Na, a pour numéro atomique Z =
11, ce qui signifie que cet atome possède 11 charges positives dans
le noyau et par conséquent 11 charges négatives (électrons) autour.
Dans certains cas, l'atome de sodium peut perdre un électron. Dès
lors, il n'est plus électriquement neutre et devient l'ion positif Na
+
.

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c) Le courant électrique.
 Dans un métal, le courant électrique est dû à un déplacement
d’électrons libres ou mobiles qui circulent de la borne négative
vers la borne positive du générateur, c'est-à-dire dans le sens
inverse du sens conventionnel du courant.
 Dans une solution ionique :
Expérience :
On réalise le circuit électrique suivant. Le papier filtre est
imbibé d’eau salée sur lequel on a déposé des ions cuivre bleus
Cu
2+
(positifs) et des ions permanganate violets MnO
4-
(négatifs).