Fiche de révision : Chimie générale et atomistique

📋 Plan du Cours

1. Organisation et évaluation de l’UE
2. Chimie matière et transformations
3. Structure fondamentale de l’atome
4. Isotopes ions et notation atomique
5. Masse atomique et quantité de matière
6. Lois de conservation et modèles

📅 Repères chronologiques

1. 400 avant J.-C.Démocrite et Leucippe proposent l’hypothèse atomiste selon laquelle les atomes sont des particules insécables.
2. 1810John Dalton formule la théorie atomique.
3. 1897Joseph Thomson découvre l’électron grâce à l’étude des rayons cathodiques.
4. 1906Jean Perrin confirme expérimentalement la théorie du mouvement brownien d’Einstein, fournissant une première preuve irréfutable de l’existence des atomes.
5. 1910Ernest Rutherford découvre le noyau atomique grâce à l’expérience de la feuille d’or.
6. 1919 et 1932Ernest Rutherford découvre le proton en 1919 et James Chadwick découvre le neutron en 1932.
7. 1922Niels Bohr propose que les électrons occupent des orbites précises.

📖 1. Organisation et évaluation de l’UE

★ À maîtriser

📌 La note de l’UE en session 1 vérifie $\mathrm{Note\ UE}=0{,}2\times\mathrm{Note\ CC1}+0{,}3\times\mathrm{Note\ CC2}+0{,}5\times\mathrm{Note\ CT}$.

Compléments

• L’UE HAV105C est obligatoire dans le portail de première année Licence Sciences de la Vie, Santé et Environnement et vise les notions de base nécessaires aux enseignements de chimie et de biologie.

• Les deux contrôles continus durent chacun 40 minutes, le CC1 compte pour 20 % de la note finale et le CC2 pour 30 %.

📌 La note de session 2 est la meilleure valeur entre la note de session 1 et la note du contrôle terminal de session 2.

📖 2. Chimie matière et transformations

🔑 Notions clés & Définitions

• Chimie : Science fondamentale qui étudie la matière et ses transformations.

📝 Points essentiels

• Le plan de l’UE comprend: l’atomistique, la classification périodique, la systématique de Lewis et la géométrie VSEPR, les interactions chimiques, les réactions d’oxydo-réduction, les réactions acido-basiques dans l’eau

💡 Astuce mémo

La matière se transforme → la chimie l’étudie

📖 3. Structure fondamentale de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Noyau constitué de protons et de neutrons, appelé nucléons, ainsi qu’un nuage électronique constitué d’électrons.

★ À maîtriser

• Le noyau concentre pratiquement toute la masse de l’atome.

Compléments

• Les électrons sont des particules élémentaires, tandis que les protons et les neutrons sont des particules composites constituées de quarks.

💡 Astuce mémo

Un petit noyau massif au centre, entouré d’un nuage électronique

📖 4. Isotopes ions et notation atomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Isotopes : Atomes d’un même élément ayant le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent.
• Ionisation : Perte ou gain d’un ou de plusieurs électrons par un atome.

📝 Points essentiels

• Pour un noyau noté $^{A}_{Z}X$, $A$ est le nombre de nucléons, $Z$ est le nombre de protons et $A-Z$ est le nombre de neutrons.

📌 Un atome neutre possède autant de protons que d’électrons.

📌 Un cation Xⁿ⁺ est un atome qui a perdu n électrons, tandis qu’un anion Xⁿ⁻ est un atome qui a gagné n électrons.

💡 Astuce mémo

Isotopes : même Z, neutrons différents ; ions : électrons différents

📖 5. Masse atomique et quantité de matière

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité de masse atomique : Un douzième de la masse d’un atome de carbone ¹²C non lié et à l’état fondamental.
• Mole : Une mole d’atomes, d’ions ou de molécules contient autant d’entités qu’il y a d’atomes dans exactement 12 g de l’isotope ¹²C.
• Masse molaire : Masse d’une mole de cette entité, exprimée en g·mol⁻¹.

★ À maîtriser

• La masse atomique d’un élément est la somme des masses de ses isotopes pondérées par leurs abondances naturelles relatives.

• Le nombre d’Avogadro vaut environ 6,022 × 10²³ mol⁻¹.

Compléments

• Une unité de masse atomique vaut environ 1,66054 × 10⁻²⁷ kg et est également appelée dalton, noté Da.

📐 Formule — La masse molaire moléculaire du dioxyde de carbone vérifie $M_{\mathrm{CO_2}}=M_{\mathrm C}+2M_{\mathrm O}=44{,}01\,\text{g·mol}^{-1}$.

💡 Astuce mémo

Atome → mole → masse molaire

📖 6. Lois de conservation et modèles

★ À maîtriser

📌 Selon la loi de conservation de la masse de Lavoisier, formulée en 1789, la masse totale des produits formés est égale à la masse totale des substances qui ont réagi.

📌 Selon la loi des proportions définies de Proust, formulée en 1794, les éléments d’un composé chimique sont toujours combinés dans les mêmes proportions de masse.

• Le modèle planétaire de Rutherford décrit un noyau petit, dense et chargé positivement entouré d’un nuage d’électrons, avec autant d’électrons que de protons dans un atome neutre. — E. Rutherford, 1910

Compléments

📌 Selon la loi des proportions multiples de Dalton, formulée en 1803, les masses d’un constituant qui s’unissent à une même masse de l’autre constituant sont dans des rapports de nombres entiers lorsqu’ils forment des composés distincts.

• Le modèle de Thomson représente les charges positives comme réparties dans tout le volume de l’atome et les électrons comme des raisins dans un « Plum Pudding ». — J. Thomson, 1897

📊 Tableaux de synthèse

Évolution des modèles atomiques