1- Entités chimiques Une entité chimique constitue la matière à

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Cours Bac Pro-01Bis V8

1- Entités chimiques

Une entité chimique constitue la matière à

l’échelle microscopique

. Elle peut désigner :

2- Espèces chimiques

Une espèce chimique est une collection d’un grand nombre d’entités chimiques identiques.

Elle constitue la matière à

l’échelle macroscopique

. La matière est électriquement neutre.

Espèce

chimique

Le fer L’eau Chlorure de

sodium (le sel) Le cuivre Le dioxygène

Entité chimique

Elément chimique (Symbole)

3- Application

Classer les constituants suivants : butane ; zinc ; acétone ; fluorure ; acide sulfurique ; nickel ; glucose ; hélium ; fer II dans les trois catégories proposées.

Atome Molécule ions

Résumé du cours

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1- Constitution de la matière

Voici un dessin représentant la structure de la matière.

Soit les noms suivants :

Atome ; Proton ; Neutron ; Matière ; Noyau ; Electron.

Attribuer à chaque nom proposé un numéro.

① ④

② ⑤

③ ⑥

2- Constitution d’un atome

→ Un atome est formé

d’électrons en mouvement

(cortège électronique)

autour d’un noyau

chargé positivement.

→ Un

électron

est une particule de

charge négative (notée : ).

→ Les

protons

situés dans le noyau portent des

charges positives (notée : ).

→ Dans un atome,

il y a autant de protons que d’électrons

. On dit que l’atome est

électriquement neutre.

.

→ Dans un noyau deux particules sont présentes : les protons (noté : ) et

les neutrons (noté : N)

qui n’ont aucune charge, ils sont donc

neutres.

→ Les neutrons et les protons forment les

nucléons. (Proton + Neutron)

1 2 3

4 5

+ + +

+ +

+ - -

-

- - -

6

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3- Symbole chimique

La matière est constituée d’atomes. Chaque atome est représenté par un symbole chimique : lettre majuscule souvent accompagnée d’une minuscule.

Il en existe une centaine d’éléments répertoriés dans le tableau périodique.

4- Application

Exercice n°1 : L’atome de béryllium est représenté ci-contre.

1-1 Quelles sont les particules présentes dans le noyau ?

1-2 Combien y a-t-il de protons et de neutrons. Trouver le nombre de nucléons.

1-3 Qu’est ce qui vous permet de dire que l’atome de béryllium est électriquement neutre.

Exercice n°2 : On a représenté un atome de chlore. (Modèle de Bohr) 2-1 Combien y a-t-il d’électrons ?

2-2 Trouver le nombre de protons de cet atome. Justifier votre réponse.

Exercice n°3 : Compléter le tableau en ajoutant le symbole chimique de l’élément.

Nom Symbole

chimique Nom Symbole

chimique

Hydrogène Carbone Fer

Oxygène Azote Cuivre

Chlore Sodium Zinc

Résumé du cours

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1- Quelques définitions

 Le

nombre de protons

d’un atome est représenté par

le numéro atomique

,

noté Z

.

Exemple 1 : Le numéro atomique de l’élément carbone est : . Combien a-t-il de protons dans son noyau ?

Exemple 2 : L’atome de fer possède 26 protons et 30 neutrons dans son noyau. Quel est son numéro atomique ?

 Le

nombre de nucléons

,

noté A

, est égal à

la somme des protons ( )

représenté par le numéro atomique (Z)

et des neutrons (N)

présents dans le noyau de l’atome.

A = Z + N

Pour trouver le nombre de neutrons la relation devient :

N = A – Z

Exemple 1 : L’élément cuivre à pour numéro atomique ( ) et un nombre de nucléons

Combien possède-t-il de protons ( ), d’électrons ( ) et de neutrons (N).

Exemple 2 : L’élément fluor à pour numéro atomique et un nombre de nucléons . Combien possède-t-il de protons ( ), d’électrons ( ) et de neutrons (N).

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2- Notation symbolique de l’atome

On représente l’atome de la façon suivante :

X : Représente le symbole de l’élément.

A : Le nombre de nucléons.

Z : le numéro atomique.

3- Applications

Exemple 1 : Le sodium est un métal, sa notation symbolique est la suivante : 1-1 Quel est le symbole de l’élément.

1-2 Donner son numéro atomique (Z).

1-3 Quel est le nombre de nucléons (A) de cet atome.

1-4 Déterminer le nombre de protons ( ), électrons ( ) et neutrons (N) présent dans l’atome de sodium.

Exemple 2 : Le fer métallique est un métal de couleur gris. Sa notation symbolique : 2-1 Quel est le symbole de l’élément.

2-2 Donner son numéro atomique (Z).

2-3 Quel est le nombre de nucléons (A) de cet atome.

2-4 Déterminer le nombre de protons.

2-5 Combien a-t-il d’électrons ? Justifier la réponse.

2-6 Calculer le nombre de neutrons.

Exemple : Pour l’élément cuivre sa représentation symbolique est :

A = 63 ; Z = 29 ;

Résumé du cours

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Exemple 3 : L’aluminium est un métal de couleur gris. Son symbole chimique est :

A l

^.

Il est utilisé en autre pour la fabrication des canettes de sodas.

Cet atome possède 13 protons et 14 neutrons. 3-1 Combien a-t-il d’électrons ? Justifier la réponse.

3-2 Quel est son numéro atomique (Z) ? 3-3 Calculer le nombre de nucléons (A).

3-4 Représenter cet atome d’aluminium par sa notation symbolique.

Exemple 4 : Le mercure est un métal liquide à température ambiante. Son symbole chimique est

Hg

.

Cet atome possède

80 électrons

,

80 protons

et

120 neutrons

. 4-1 Quel est son numéro atomique (Z) ?

4-2 Calculer le nombre de nucléons (A).

4-3 Représenter l’atome de mercure par sa notation symbolique.

Exercice 5 : Donner les valeurs de A, Z et N pour les deux atomes (chlore et iode) suivants :

et

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1- De l’atome à l’ion

L’atome de lithium :

Déterminer le nombre d’électrons de protons et de neutrons de cet atome.

L’atome de lithium, lors d’une transformation chimique à la capacité de perdre 1 électron. La perte de cet électron va avoir une conséquence sur l’électro-neutralité de l’atome. (Une charge négative en moins). Il donnera donc un ion positif que l’on nomme un cation.

Représentation

Bilan des charges

Conclusion

L’atome de fluor :

L’atome de fluor, lors d’une transformation chimique à la capacité de gagner 1 électron. Le gain de cet électron va avoir une conséquence sur l’électro-neutralité de l’atome.

Il donnera donc un ion négatif que l’on nomme un anion.

Représentation

Bilan des charges

Conclusion CONCLUSION :

Résumé du cours

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2- Définitions

→ Un atome qui

perd

un ou plusieurs

électrons

devient

positif

, c’est un

cation

.

→ Un atome qui

gagne

un ou plusieurs

électrons

devient

négatif

, c’est un

anion

. Le nombre de charge est noté en exposant (en haut et à droite) dans la formule de l’ion ;

Il représente le nombre d’électrons perdus (c’est le cas pour les cations) ou gagnés (c’est le cas pour les anions) d’un atome.

Exemples :

→ L’ion

(Cation)  A perdu 3 électrons.

→ L’ion O

^2-

(Anion)  A gagné 2 électrons.

3- Les ions monoatomiques

Ils ne sont constitués que d’un seul atome chargé positivement ou négativement.

Cations monoatomiques Anions monoatomiques

Sodium

Fer II

Magnésium

Aluminium

Fluorure Oxyde

Calcium

Fer III

Potassium Cuivre II

Chlorure

Sulfure

4- Les ions polyatomiques

Ce sont des groupes d’atomes qui ont perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Cations polyatomiques Anions polyatomiques

Ammonium

Phosphate

Nitrate

Bicarbonate

Hydronium Carbonate

Sulfate

Hydroxyde

5- La couleur des ions

La plupart des ions en chimie sont incolores mais certains ont une couleur caractéristique. Compléter le tableau proposé des principaux ions rencontrés au collège :

Ions Formule Solution ionique couleur

Ion cuivre II Ion fer II Ion Fer III Ion chlorure

Résumé du cours

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6- Ecriture d’un composé ionique

Mode d’emploi

 A partir du nom, je cherche la formule de chaque type d’ions constituant le corps.

 J’écris l’un à côté de l’autre, d’abord la formule du cation ensuite la formule de l’anion.

 Je détermine le nombre de cations et d’anions qu’il faut pour que les charges électriques s’annulent.

 J’écris la formule du composé ionique.

Nom du composé

Formule du cation

Formule de l’anion

Formule du composé ionique

Chlorure de potassium

Fluorure de calcium

Sulfate de cuivre II

Chlorure d’ammonium

Sulfate de potassium

Hydroxyde de fer II

Chlorure d’aluminium

Oxyde d’aluminium

Carbonate de sodium

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7- Application

Exercice 1 :

1-1 Pour donner l’ion fer , l’atome de fer a-t-il perdu ou gagné des électrons et combien ? 1-2 Un atome de brome à un noyau comportant 35 charges positives. Combien d’électrons possède l’ion bromure ? Justifier la réponse.

1-3 L’atome de fluor de symbole possède 9 électrons. L’ion fluorure possède un électron de plus que l’atome de fluor. Donner la formule de cet ion, le nombre d’électrons et le nombre de charges positives dans le noyau.

1-4 Un atome de calcium comporte 20 électrons. Combien l’ion calcium possède t-il de charges positives dans le noyau et d’électrons ?

Exercice n°2 : L’ion argent possède 46 électrons.

A partir de cette information, combien l’atome d’argent possède t-il de protons ? Justifier la réponse.

Exercice 3 : L’atome de lithium a pour représentation symbolique : . L’ion lithium s’écrit : . Donner la composition (protons, électrons et neutrons) de l’atome et de l’ion.

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1- Activité : Représentation d’une molécule

Voici la représentation de la molécule de propane :

(Boule noire : atome de carbone ; Boule blanche : atome d’hydrogène)

① Combien y a-t-il d’atomes de carbone dans cette molécule ?

② Même question pour les atomes d’hydrogène ?

③ En connaissant le nombre d’atomes de chaque espèce, écrire la formule brute de la molécule.

2- Définition

Une

molécule

est une

association d’atomes

. C’est un

édifice chimique électriquement neutre

.

3- La formule brute d’une molécule

La formule brute d’une molécule indique la nature des atomes qui la constituent et le nombre de chacun de ces atomes. Ce nombre est précisé en indice, à droite du symbole des atomes.

La molécule d’eau

Exemple ① : L’éthanol de formule brute :

C

2

H

6

O

. Combien y a-t-il d’atomes de chaque élément dans cette molécule ?

Exemple ② : Donner la formule brute des molécules suivantes.(C : Noir ; H : Blanc ; O : Rouge ; N : Bleu)

Nom Ethane Urée Propanol Méthylamine 2-méthyl 2-chloro

propane

Molécule

Formule brute

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