Les atomes et les ions – Santé tube

Les atomes et les ions

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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I – L’atome

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L’atome : un modèle pour comprendre (structure de l’atome)

Modèle d’atome = modèle de Scrodinger
Modèle d’atome = Modèle de BOHR

Modèles d’atome

  1. Modèle de BOHR : c’est le modèle planétaire. Les électrons gravitent sur des trajectoires précises.
  2. 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’atomeHHeSNa
Numéro atomiqueZ=1Z=2Z=16Z=11
Nombre de charge positive121611
Charge du noyau+1.e+2.e+16.e+11.e
Nombre de charge négative121611
Charge des electrons-1.e-2.e-16.e-11.e
Nombre des electrons121611

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’atomehydrogène Oxygènecarbone Fercuivre Aluminium Zinc
symbole HO CFe CuAlZn
Numéro atomiqueZ=1Z=8 Z=6 Z=26 Z=29 Z=13Z=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 00 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

1 – Définition d’un ion

Un ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

2 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–…).

3 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 (+).

4 – 3 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.

Atome magnésium 
Atome de chlore
 Atome de chloreIon chlorureAtome magnésiumIon 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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