1. Découverte de la structure de l’atome.

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- P1. Chap 1. CONSTITUTION DE LA MATIERE

Q1 Une molécule est constituée d’atomes.

Q2 Dans une molécule les atomes sont liés entre eux.

Q3 La formule chimique de la molécule d’eau est H2O : cela signifie que la molécule d’eau est composée de 2 atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.

Q4

L’état solide est compact et ordonné : les molécules sont liées et immobiles.

L’état liquide est compact et désordonné : les molécules sont proches te en mouvement.

L’état gazeux est dispersé et désordonné : les molécules sont espacées et en mouvement.

Q5 Dans le tableau périodique des éléments, on trouve le symbole de tous les atomes.

Q6

1 mm = 10^-3 m

1 µm (micromètre) = 10^-6 m 1 nm (nanomètre) = 10^-9 m

Q7 La taille d’un atome est environ 0,1 nm soit 10^-10 m.

I L’atome

1. Découverte de la structure de l’atome.

2. Tout ce qu’il faut savoir sur l’atome

• Constitution de l’atome Un atome est composé :

- d’un noyau central contenant des nucléons :



les protons, particules de charge positive ,



les neutrons , particules non chargées.

- d’électrons de charge négative qui tournent autour du noyau.

Un atome est électriquement neutre : il possède autant de protons dans son noyau que d’électrons autour du noyau.

Schéma d’un atome :

3^e- P1. Chap 1. Activité 1 HISTOIRE DE L’ATOME

3^e- P1. Chap 1. Activité 2 TOUT CE QU’IL FAUT SAVOIR SUR L’ATOME…

+ ⁺

+ - -

-

neutron proton électrons

noyau

• Tableau périodique des éléments

Tous les atomes sont répertoriés dans le tableau périodique des éléments dans lequel ils sont placés par numéro atomique croissant.

Le numéro atomique, noté Z, correspond au nombre de protons contenus dans le noyau de l’atome.

Exemple :

Atome de carbone : Z = 6

nombre de protons dans le noyau : 6 nombre d’électrons autour : 6

• Taille et masse de l’atome

L’atome a une dimension de l’ordre du dixième de nanomètre soit 10

m.

Le diamètre du noyau central est environ 100 000 fois plus petit que le diamètre de l’atome (soit 10

m ou un femtomètre)

La masse des électrons est bien plus faible que celle des nucléons (protons et neutrons) : la masse de l’atome est donc concentrée dans son noyau.

m

= m

= 1,6 x 10

kg m

= 9,3 x 10

kg

II. Quelques éléments du tableau périodique … 1. Les éléments présents dans l’Univers

Je retiens :

L’âge de l’Univers est estimé à environ 14 milliards d’années : le modèle du Big Bang décrit la naissance et l’évolution de l’Univers.

Le système solaire est apparu il y a environ 5 milliards d’années.

Quelques secondes après le Big Bang… Formation des protons, neutrons puis électrons.

Quelques minutes après le Big Bang … Formation des premiers noyaux (H, He, Li, Be).

380 000 ans après le Big Bang … Formations des premiers atomes (H et He).

Plus de 200 millions d’années après le Big Bang…

- Apparition des premières étoiles et galaxies.

- Formation d’éléments plus lourds (de B à Fe) lors de réaction de fusion nucléaire au sein des étoiles à des températures de plusieurs millions de degrés.

- Formation d’éléments encore plus lourds dans les supernovas à des températures de plusieurs milliards de degrés.

Environ 9 milliards d’années après le

Big Bang … Formation du système solaire.

3^e- P1. Chap 1. Activité 3 L’ORIGINE DE L’UNIVERS

ET LES ELEMENTS PRESENTS DANS L’UNIVERS

2. Quelques métaux …

Je retiens :

On peut distinguer différents métaux par leur masse volumique, notée ρ.

On a la relation :

La masse volumique de l’eau vaut 1 g/cm

.

III. Quand la composition d’un atome change …

Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Sa charge peut être positive (cation) ou négative (anion).

Un ion négatif provient d’un atome (ou d’un groupe d’atomes) qui a gagné un ou plusieurs électrons.

Un ion positif provient d’un atome (ou d’un groupe d’atomes) qui a perdu un ou plusieurs électrons.

Exemples :

Atome de Chlore Ion chlorure Z = 17

17 protons 17 protons 17 électrons 18 électrons

Atome de calcium Ion calcium Z = 20

20 protons 20 protons 20 électrons 18 électrons

3^e- P1. Chap 1. Activité 4 QUELQUES METAUX … Auto-évaluation :

4 – 3 - 2 - 1

3^e- P1. Chap 1. Activité 5 QUAND LA COMPOSITION D’UN ATOME CHANGE …

L’ion chlorure Cl^- provient de l’atome de chlore qui a gagné un électron.

L’ion calcium Ca²⁺ provient de l’atome de calcium qui a perdu un électron.

ATOME ION nom ^{symbole n°atomique} Z nombre de

protons

nombre d'électrons

nombre de protons

nombre

d'électrons ^formule nom

hydrogène H 1 1 1 1 0 H⁺ Ion hydrogène

sodium Na 11 11 11 11 10 Na⁺ Ion sodium

aluminium Al 13 13 13 13 10 Al³⁺ Ion aluminium

Chlore Cl 17 17 17 17 18 Cl^- Ion chlorure

fer Fe 26 26 26 26 24 Fe²⁺ Ion fer II

cuivre Cu 29 29 29 29 27 Cu²⁺ Ion cuivre

zinc Zn 30 30 30 30 28 Zn²⁺ ion zinc

fer Fe 26 26 26 26 23 Fe³⁺ Ion fer III

Remarque :

Une solution contenant des ions est appelée solution ionique. Une solution ionique est électriquement neutre.

Ex : Solution de chlorure de sodium (eau salée) : Na⁺ + Cl^- Solution de sulfate de cuivre : Cu²⁺ + SO42-

Solution de chlorure de fer II : Fe²⁺ + 2 Cl^-

IV. Tests de reconnaissance des ions

3^e- P1. Chap 1. Activité 6

TESTS DE RECONNAISSANCE DES IONS

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