Que signifie les atomes et les ions? Retrouver : Les atomes et les ions, Physique Chimie 3AC – 3émme année collège biof. Cours, examens, exercices corrigés pour collège. Notre contenu est conforme au Programme Officiel du Ministère de l’Éducation Nationale.
Les atomes et les ions 3AC
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Modèles d’atome
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I – L’atome
Modèles d’atome
L’atome : un modèle pour comprendre (structure de l’atome)
- Modèle de BOHR : c’est le modèle planétaire. Les électrons gravitent sur des trajectoires précises.
- Le modèle actuel : le noyau qui est entouré d’un nuage électronique (pas de trajectoire) ; c’est le modèle de Scrodinger , modèle probabiliste.
Structure de l’atome
Les Constituants de l’atome :
L’atome est constitué d’un noyau entouré d’électrons formant un nuage électronique.
Le noyau :
- Le noyau est situé au centre de l’atome.
- Le noyau porte des charges électriques positives.
- Le diamètre du noyau est 100 000 fois plus petit que le diamètre de l’atome.
- La masse d’un atome est pratiquement égale à la masse de son noyau.
Les électrons :
- Les électrons forment le nuage électronique.
- tous les électrons sont identiques même s’ils appartiennent à des atomes différents.
- Les électrons ont une masse très faible (négligeable).
- Les électrons portent des charges électriques négatives.
- Chaque électron porte une charge électrique négative notée ( – e )
- «e» représente la charge élémentaire, exprimée en coulomb sa valeur est e = 1,6 x10-19 C.
- « C » symbole du coulomb qui est l’unité de mesure légale de la charge électrique .
L’électroneutralité de l’atome:
Un atome est électriquement neutre, car le nombre de charges électriques positives de son noyau est égal au nombre de charges électriques négatives de ses électrons.
numéro atomique :
le numéro atomique est le nombre de charges positives contenus dans le noyau, il est noté Z .
Exercice N°1
| Symbole de l’atome | H | He | S | Na |
| Numéro atomique | Z=1 | Z=2 | Z=16 | Z=11 |
| Nombre de charge positive | 1 | 2 | 16 | 11 |
| Charge du noyau | +1.e | +2.e | +16.e | +11.e |
| Nombre de charge négative | 1 | 2 | 16 | 11 |
| Charge des electrons | -1.e | -2.e | -16.e | -11.e |
| Nombre des electrons | 1 | 2 | 16 | 11 |
Remarque :
Dans un atome de charge électrique neutre, le numéro atomique Z représente à la fois le nombre de charge positive du noyau et le nombre de charge négative des électrons et le nombre d’électrons.
Exercice N°2 :
| Nom de l’atome | hydrogène | Oxygène | carbone | Fer | cuivre | Aluminium | Zinc | |
| symbole | H | O | C | Fe | Cu | Al | Zn | |
| Numéro atomique | Z=1 | Z=8 | Z=6 | Z=26 | Z=29 | Z=13 | Z=30 | |
| Charge du noyau de l’atome | +1.e | +8.e | +6.e | +26.e | +29.e | +13.e | +30.e | |
| Charge des électrons de l’atome | ─1.e | ─8.e | ─6.e | ─26.e | ─29.e | ─13.e | ─30.e | |
| Charge de l’atome | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Conclusion :
- chaque atome est caractérisé par son numéro atomique noté Z.
- La charge totale du noyau d’ un atome exprimée en fonction de la charge élémentaire par +Z.e
- La charge totale des électrons d’un atome exprimée en fonction de la charge élémentaire par ─ Z.e
- La charge d’un atome est nulle. on dit que l’ atome est électriquement neutre
II – Les ions
Définition d’un ion
Un ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
Les types d’ions
On distingue deux types d’ions :
- cations (ions positifs) exemples : Mg2+, K+, Al3+ , Fe3+, H3O+…
- anions (ions négatifs) exemples : O2-, Cl–, SO42─…..
- Un cation est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu un ou plusieurs électrons.
- Un anion est un atome ou un groupe d’atomes qui a gagné un ou plusieurs électrons.
Remarques:
- Un atome ne peut perdre ou gagne que des électrons (charges négatives) donc le nombre de charges positives ne change pas.
- L’ion constitué d’un seul atome est dit ion monoatomique (O2-, H+, Cu3+….).
- L’ion constitué d’un ensemble d’atome est dit ion polyatomique (SO42-, NO3–, MnO4–…).
Formule de l’ion :
On écrit la formule de l’atome ou le groupe d’atomes associés puis on ajoute en haut à droite de l’atome le nombre d’électrons gagnés par le signe (–) ou perdus par le signe (+).
Charge de l’ion :
La charge de l’ion est la somme de la charge de son noyau et de la charge de ses électrons, l’ion est donc toujours chargé électriquement.
Exemple : l’ion SO42─ a gagbé 2 élec~trons.
Exemple : le chlorure de magnésium
| Atome de chlore | Ion chlorure | Atome magnésium | Ion magnésium | |
| Nombres d’électrons | 17 | 18 | 12 | 10 |
| Charge électrique des électrons | -17.e | -18.e | -12.e | -10.e |
| Charge électrique du noyau | +17.e | +17.e | +12.e | +12.e |
| La charge électrique de globale | 0 | -1.e | 0 | +2.e |
| Symbole | Cl | Cl– | Mg | Mg2+ |
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