1. Vue d'ensemble

Ce cours porte sur la description microscopique de la matière, principalement l'atome. Il aborde la constitution de l'atome, le noyau, le cortège électronique, le tableau périodique, les familles chimiques, la quantité de matière (mole), et des exemples d'applications pratiques. L'objectif est de comprendre la structure atomique, ses propriétés et ses implications en chimie et physique. Les idées clés incluent la structure du noyau, la configuration électronique, la classification périodique, et le calcul de quantités de matière.

2. Concepts clés & Éléments essentiels

• Atome : entité chimique constituée d’un noyau et d’électrons en nuage.
• Diamètre de l’atome : environ 10⁻¹⁰ m (0,1 nm).
• Structure lacunaire : 99,9999999999999 % de vide.
• Noyau : 100 000 fois plus petit que l’atome, composé de protons (charge +) et neutrons (charge 0).
• Masse du proton : 1,67 x 10⁻²⁷ kg, masse du neutron : 1,67 x 10⁻²⁷ kg.
• Numéro atomique Z : nombre de protons.
• Nombre de masse A : N + Z, où N = nombre de neutrons.
• Exemple : isotope de carbone 12 (6 protons, 6 neutrons).
• Symbole atomique : Z (numéro atomique) et A (nombre de masse).
• Isotopes : mêmes protons, neutrons différents.
• Exemple d’isotopes : ¹²C (6 protons, 6 neutrons), ¹⁴C (6 protons, 8 neutrons).
• Cortège électronique : électrons répartis en couches (modèle de Bohr).
• Configuration électronique : distribution des électrons dans couches et sous-couches (s, p).
• Exemple : He 1s², N 1s² 2s² 2p³, Si 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p².
• Tableau périodique : classification des éléments par Z, propriétés liées au nombre d’électrons de valence.
• Familles chimiques : éléments avec même nombre d’électrons de valence, propriétés similaires.
• Gaz nobles : couche de valence saturée.
• Quantité de matière : mole (N_A = 6,02 x 10²³ entités).
• Exemple : 12 g de carbone = 1 mol, 6,02 x 10²³ atomes.
• Calculs pratiques : masse d’un atome, nombre d’atomes, molarité.

3. Points à Haut Rendement

• Diamètre atomique : ~10⁻¹⁰ m.
• Volume atomique : 99,9999999999999 % de vide.
• Masse du proton/neutron : 1,67 x 10⁻²⁷ kg.
• Masse d’un atome de carbone 12 : 1,99 x 10⁻²⁶ kg.
• Numéro atomique Z : nombre de protons.
• Nombre de masse A : N + Z.
• Isotopes : même Z, N différent.
• Configuration électronique : n° de couches et sous-couches.
• Exemple de configuration : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² (silicium).
• La classification périodique : 118 éléments, organisé par Z.
• Familles chimiques : mêmes propriétés, même nombre d’électrons de valence.
• Mole : 6,02 x 10²³ entités.
• Masse molaire : masse d’un mol d’atomes ou molécules.
• Exemple : masse d’un atome d’aluminium = 4,67 x 10⁻²⁶ kg.
• Exemple pratique : calcul de la masse d’un atome, nombre d’atomes, quantité de matière.

4. Tableau de Synthèse

5. Mini-Schéma (ASCII)

Atome
 ├─ Noyau
 │   ├─ Protons (+)
 │   └─ Neutrons (0)
 └─ Nuage électronique
     ├─ Couches (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, ...)
     └─ Électrons

6. Bullets de Révision Rapide

• L’atome est constitué d’un noyau et d’un nuage d’électrons.
• Diamètre atomique : environ 10⁻¹⁰ m.
• La majorité du volume est vide.
• Noyau : taille 10⁻¹⁵ m, masse 1,67 x 10⁻²⁷ kg.
• Z : nombre de protons, détermine l’élément.
• A : nombre de masse, N + Z.
• Isotopes : même Z, N différent.
• Configuration électronique : distribution en couches et sous-couches.
• Tableau périodique : classifie les éléments par Z.
• Familles chimiques : propriétés liées au nombre d’électrons de valence.
• Mole : 6,02 x 10²³ entités.
• Masse molaire : masse d’un mol d’atomes ou molécules.
• Exemple : masse d’un atome d’aluminium ≈ 4,67 x 10⁻²⁶ kg.
• Calculs : masse d’atome, nombre d’atomes, quantité de matière.