Fiche de révision : Atomes, molécules et ions

📋 Plan du Cours

1. Structure et neutralité de l’atome
2. Notation et composition des atomes
3. Isotopes et nombres atomiques
4. Symboles des atomes usuels
5. Composition et notation des molécules
6. Dissolution des cristaux ioniques
7. Définition et catégories des ions

📖 1. Structure et neutralité de l’atome

★ À maîtriser

• Un atome comprend un noyau constitué de protons et de neutrons, entouré d’un cortège d’électrons.

• Le noyau porte une charge positive et les électrons portent une charge négative.

• Un atome est électriquement neutre : les charges positives du noyau compensent les charges négatives des électrons, qui sont en nombre égal à celui des protons.

Compléments

• La plus grande partie de la masse de l’atome est concentrée dans son noyau.

• La taille d’un atome est d’environ $10^{-10}\,\mathrm{m}$ et celle de son noyau d’environ $10^{-15}\,\mathrm{m}$.

• Rutherford prouve par son expérience que l’atome est essentiellement constitué de vide. - La structure de l’atome, 1924

💡 Astuce mémo

Le noyau positif concentre la masse, le cortège négatif assure la neutralité.

📖 2. Notation et composition des atomes

★ À maîtriser

• Dans la notation $^{A}_{Z}X$, $X$ désigne le symbole de l’atome, $A$ le nombre de masse et $Z$ le numéro atomique, égal au nombre de protons.

• Le nombre de masse $A$ correspond au nombre de nucléons, soit la somme des protons et des neutrons.

Compléments

• Pour l’atome neutre $^{12}_{6}\mathrm{C}$, il y a 6 protons, 6 électrons, 12 nucléons et 6 neutrons.

📖 3. Isotopes et nombres atomiques

★ À maîtriser

📌 Deux atomes isotopes ont le même numéro atomique $Z$, mais des nombres de masse $A$ différents.

Compléments

• Les isotopes de l’hydrogène présentés sont l’hydrogène-1, le deutérium-2 et le tritium-3.

📖 4. Symboles des atomes usuels

📝 Points essentiels

• Les symboles des atomes usuels présentés sont :
  • N pour l’azote
  • O pour l’oxygène
  • C pour le carbone
  • H pour l’hydrogène

📌 Le symbole d’un atome s’écrit avec une majuscule, éventuellement suivie d’une minuscule.

📖 5. Composition et notation des molécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Édifice constitué d’une combinaison de plusieurs atomes.

📝 Points essentiels

• Le dioxyde de carbone a pour formule $\mathrm{CO_2}$ et contient 1 atome de carbone et 2 atomes d’oxygène.

• L’eau a pour formule $\mathrm{H_2O}$ et contient 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène.

• Le méthane a pour formule $\mathrm{CH_4}$ et contient 1 atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène.

📖 6. Dissolution des cristaux ioniques

★ À maîtriser

• Lors de la dissolution du chlorure de sodium dans l’eau, le cristal ionique se dissocie en ions sodium et chlorure en solution aqueuse : $\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq)}$.

Compléments

• Les états sont notés :

  • (s) pour solide
  • (l) pour liquide
  • (aq) pour une solution aqueuse

• Le cristal ionique de chlorure de sodium est neutre et la solution ionique obtenue est également neutre.

📖 7. Définition et catégories des ions

🔑 Notions clés & Définitions

• Ion : Atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

★ À maîtriser

📌 Un atome qui perd un ou plusieurs électrons devient un cation positif, tandis qu’un atome qui en gagne devient un anion négatif.

Compléments

📌 Un ion monoatomique provient d’un seul atome ayant gagné ou perdu des électrons, tandis qu’un ion polyatomique provient d’un groupe d’atomes ayant gagné ou perdu des électrons.

📌 Un ion monochargé porte une seule charge (+1 ou −1), tandis qu’un ion polychargé porte au moins deux charges, positives ou négatives.