Fiche de révision : Atomes et molécules

📋 Plan du Cours

1. Atome et classification périodique
2. Structure et neutralité de l’atome
3. Noyau et masse atomique
4. Formation et exemples de molécules
5. Masse molaire moléculaire

📖 1. Atome et classification périodique

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Le plus petit grain d’un élément qui conserve les propriétés de cet élément.

★ À maîtriser

• La classification périodique a été établie par Mendeleïev et contient aujourd’hui 109 éléments.

📌 Les éléments appartenant à une même colonne de la classification périodique possèdent des propriétés chimiques voisines.

Compléments

• Chaque élément est représenté par une majuscule parfois suivie d’une minuscule et les éléments sont classés dans la classification périodique.

📖 2. Structure et neutralité de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Composition de l’atome : Comprend un noyau contenant des protons chargés positivement et des neutrons neutres, ainsi qu’un nuage d’électrons chargés négativement.

★ À maîtriser

📌 Un atome est électriquement neutre car il comporte autant de protons que d’électrons.

Compléments

• Un atome est représenté par une sphère de rayon $10^{-10}\ \mathrm{m}$.

• Les électrons se répartissent sur des couches ou niveaux autour du noyau, et les électrons de la dernière couche peuvent être célibataires ou associés en doublets. - Niels Bohr

💡 Astuce mémo

Le noyau est chargé positivement, tandis que le nuage électronique est chargé négativement.

📖 3. Noyau et masse atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole d’atomes : Un ensemble de $6{,}02\times10^{23}$ atomes.
• Masse molaire atomique : La masse d’une mole d’atomes et elle est approximativement égale au nombre de masse A.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour un noyau noté $^{A}_{Z}X$, $X$ est le symbole de l’élément, $A$ le nombre de masse et $Z$ le numéro atomique, avec $A>Z$.

📌 Le numéro atomique Z indique le nombre de protons, tandis que le nombre de neutrons est égal à A − Z.

Compléments

• Dans $^{63}_{29}\mathrm{Cu}$, le cuivre possède 29 protons et 34 neutrons, car 63 − 29 = 34.

💡 Astuce mémo

Z = protons ; A = protons + neutrons.

📖 4. Formation et exemples de molécules

★ À maîtriser

• À l’exception des gaz nobles, les atomes cherchent à s’associer grâce aux électrons célibataires de leur dernière couche pour former des molécules dont la couche électronique externe est pleine, avec quatre doublets.

• Le dioxyde de carbone CO₂ contient un atome de carbone et deux atomes d’oxygène, avec une structure développée O=C=O.

• Les compositions moléculaires indiquées sont:

  • L’eau H₂O contient un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène
  • Le méthane CH₄ contient un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène
  • Le chlorure d’hydrogène HCl contient un atome de chlore et un atome d’hydrogène

Compléments

• Le dihydrogène H₂ et le dioxygène O₂ sont constitués chacun de deux atomes identiques, respectivement d’hydrogène et d’oxygène.

💡 Astuce mémo

Les électrons célibataires s’associent, ce qui permet de remplir la couche externe.

📖 5. Masse molaire moléculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire moléculaire : La masse d’une mole de molécules, exprimée en g/mol, obtenue en additionnant les masses molaires atomiques des atomes constituants.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour une molécule, la masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires atomiques multipliées par le nombre d’atomes de chaque élément : $M(\mathrm{CO_2})=1\times M(\mathrm{C})+2\times M(\mathrm{O})$.

Compléments

• Avec $M(\mathrm{C})=12\ \mathrm{g/mol}$ et $M(\mathrm{O})=16\ \mathrm{g/mol}$, la masse molaire du dioxyde de carbone vaut $M(\mathrm{CO_2})=44\ \mathrm{g/mol}$.

💡 Astuce mémo

Identifier les atomes → multiplier leurs masses → additionner.