l'atome, l'ion et L'élément chimique

1. 1/22 l'atome, l'ion et L'élément chimique

2. Consignes 2/22 • Vous devez d ’abord comprendre ce qui est écrit puis le recopier en respectant scrupuleusement le plan. • Vous rencontrerez certains exercices. Vous devez absolument les faire avant de poursuivre. • Pour visualiser le cours, cliquez sur le bouton gauche de la souris. • Pour rechercher des pages, cliquer sur les boutons • Inutile de recopier ce qui est en italique.

3. Plan du cours 3/22 1. Le modèle de l ’atome de la classe de seconde 2. Les constituants de l’atome. 3. La composition de l’atome. a- Représentation symbolique du noyau de l’atome b- Nombre d’électrons. 4. Les isotopes. 5. Qui a eu l ’idée de l ’atome ? a- Les grecs b- Dalton c- Les expériences de Thomson et de Rutherford 6. Qu’est-ce qu’un ion ? a- Le cation b- L’anion 6. L’élément chimique

4. 4/22 1. Modèle de l ’atome pour la classe de seconde. • Une représentation simplifiée est appelée modèle. • Modèle de l ’atome: l’atome est constitué d’un noyau autour duquel des électrons sont en mouvement • un noyau central (de rayon = 10-15 m soit 100 000 fois plus petit que l’atome) • des électrons répartis en couches autour du noyau (rayon atome = 10-10 m soit 100 000 fois plus grand que le noyau) • L’atome est essentiellement • constitué de vide !!!!

5. 2. Les constituants de l’atome 5/22 a- Constitution. • Le noyau est constitué : • deprotons particules qui sont chargées positivement • de neutrons particules électriquement neutres.On dit aussi de charge électrique nulle. Remarque : protons et neutrons sont appelées des nucléons. • Autour du noyau gravitent des électrons, qui sont chargés négativement. L’électron est une particule de masse extrêmement petite.

6. 2. Lesconstituantsde l’atome 6/22 • e = charge électrique élémentaire= 1,6.10-19C • mp / me-= 1,67.10 -27 / 9,10.10 -31 = 1836 soit 2000 • donc mproton= mneutron = 2000 x mélectron • La masse d’un atome est essentiellement concentrée dans son noyau !!!!

7. A X Z 3. Composition de l’atome 7/22 a- Représentation symbolique du noyau. Le noyau d ’un atome de symbole chimique X est représenté par : Avec : Le numéro atomiqueZ est le nombre de protons qu’il contient. Le nombre de masseA est le nombre de nucléons (protons + neutrons) qu’il contient Le nombre de neutrons N dans un noyau vaut donc N = A – Z

8. 3. Composition de l’atome 8/22 b – Nombre d’électrons. Un atome est électriquement neutre, il contient donc autant de charges électriques positives que négatives. Le nombre de protons est alors égal au nombre d ’électrons.

9. 9/22 Exercice n°1 Cliquer sur le lien

10. 10/22 Exercice n°2 A faire à la maison • Rechercher le symbole du noyau d’un atome de mercure • Calculer la masse d ’un noyau d’atome de mercure • Calculer la masse des électrons présents dans l’atome de mercure • Conclusion ?

11. 4. Les isotopes 11/22 Dans un échantillon de cuivre, tous les atomes de cuivre ne sont pas identiques. Ils ont tous le même nombre de protons, mais certains atomes ont 63 nucléons et d ’autres 65. Ces atomes sont dit isotopes. On appelle isotope des atomes qui ont le même numéro atomique Z, mais des nombres de nucléons A différents donc des nombres de neutrons N différents. 65 63 Cu Cu 29 29 Même Z

12. Exercice n°3 12/22 Le numéro atomique du carbone est Z = 6 et son nombre de neutrons varie de 6 à 8 . • Ecrire sous la forme X tous les représentants des noyaux de cet atome. A Z

13. 5. Qui a eu l’idée de l’atome? 13/22 a- Les grecs (v° siècle avant J.-C.) • Démocrite (-460;-370) pensait que la matière était composée de minuscules et invisibles particules: les atomes • D’autres savants de la Grèce antique dont Aristote (-384;-322) pensaient que la matière résultait de la combinaison de quatre éléments: eau, air, terre, feu. Leur théorie n’était basée que sur des hypothèses. Rien n ’avait été prouvé.

14. 5. Qui a eu l’idée de l’atome? 14/22 b- Dalton (1766-1844) • Il savait que la masse se conservait au cours d ’une réaction chimique et pour expliquer ce fait il émet les hypothèses suivantes: • La matière est constituée d ’atomes identiques. • Les éléments chimiques se différencient par des atomes de masse différentes. Rien n ’est encore prouvé par l ’expérience.

15. 5. Qui a eu l’idée de l’atome? 15/22 c- Les expériences de Thomson et de Rutherford. • En 1902 Thomson (1856-1940) montre la présence de particules chargées négativement dans l ’atome qu’il appelle électrons. • En 1911 Rutherford (1871-1937) démontre que l ’atome contient • un noyau au centre. • des électrons qui gravitent autour du noyau. • du vide entre les électrons et le noyau. Enfin les observations vérifient les hypothèses.

16. 6. Qu’est-ce qu’ion? 16/22 Un ion est un atome ou un groupement d’atomes ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

17. 6. Qu’est-ce qu’ion? 17/22 a - Le cation Ion chargé électriquement positivement, s’obtenant lorsque le ou les atomes perdent un ou plusieurs électrons. Exercice n°4 Donner la composition en protons, neutrons et électrons de l’atome de calcium Ca et de l’ion calcium Ca2+

18. 5. Qu’est-ce qu’ion? 18/22 b – L’anion Ion chargé électriquement négativement, s’obtenant lorsque le ou les atomes gagnent un ou plusieurs électrons Exercice n°5 Donner la composition en protons, neutrons et électrons de l’atome de chlore Cl et de l’ion chlorure Cl-

19. 7. L’élément chimique 19/22 On donne le nom d’élément chimique à l ’ensemble des entités chimiques (atomes, isotopes, ions) ayant le même numéro atomique Z Un élément chimique est caractérisé par son numéro atomique Z. C’est sa signature !!!!

20. Exercice n°7 20/22 • Parmi la liste suivante, regrouper les entités chimiques appartenant au même élément chimique. • Trouver les symboles à la place des points d ’interrogation en vous aidant de la classification périodique. 129 ? 54 124 ? 52 124 ? 50 123 ? 52 124 ? 54 115 ? 50

21. Félicitations 21/22 Vous avez brillamment remporté toutes les épreuves ... ...

22. 22/22 ... ... Aussi je vous propose un test en cliquant sur le lien ci-dessous: Test TERRIBLE !!!