Structure de la matière

La matière est constituée de molécules, elles-mêmes constituées d’atomes.

Qu'est-ce qu'une molécule?

Une molécule est un ensemble d’atomes (au moins deux).

Parmi les molécules vues au collège :

Le dioxyde de carbone

Nom: dioxyde de carbone

Formule: CO2

Composition: 2 atomes d'oxygène et 1 atome de carbone

Test d'identification: trouble l'eau de chaux

L'eau

Nom: Eau

Formule: H2O

Composition: 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène

Test d'identification: le sulfate de cuivre anhydre bleuit

Le méthane

Nom: méthane

Formule: CH4

Composition: 1 atome de carbone et 4 atomes d'hydrogène

Nom: dioxyde de soufre

Formule: SO2

Composition: 1 atome de soufre et 2 atomes d'oxygène

Le dioxyde de soufre

Le propane

Nom: propane

Formule: C3H8

Composition: 3 atomes de carbone et 8 atomes d'hydrogène

Les atomes

Les molécules sont constituées d'atomes.

Qu'est-ce qu'un atome?

Un atome est un ensemble constitué d’un noyau et d’électrons qui gravitent autour.

Quelle est la taille d’un atome?

Le diamètre d’un atome est d’environ 10-10m soit 0,0000000001m.

Combien existe-t-il d’atomes? Il existe environ une centaine d’atomes regroupés dans un tableau appelé

tableau de MENDELEIEV (du nom de son inventeur) ou classification périodique des éléments.

Logo IBM constitué d'atome de Xenon (microscope force atomique)

dimension d'un atome 10-10mètre

Trois idées à retenir !

Imaginons:...un ballon de foot de 25 cm de diamètre.

S'il avait un noyau 100 000 fois plus petit,celui-ci serait aurait un diamètre de 2,5 μm!

Et le reste??Du vide...

L'atome est essentiellement constitué de vide.

Le diamètre du noyau est 100 000 fois plus petit que le diamètre de l’atome (soit 10-15m)

L’essentiel de la masse d’un atome (99,95%) est contenue dans le noyau.

Les électrons gravitent autour du noyau en suivant une trajectoire qui s’approche du cercle.

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dimension d'un atome 10-10mètre

Les ions

Qu'est-ce qu'un ion?

Un ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Quelle est la charge d’un ion?

Un atome devient un ion négatif s’il a gagné un ou plusieurs électrons.

Un atome devient un ion positif s’il a perdu un ou plusieurs électrons.

Des exemples? Cu2+ (ion cuivre II) → c’est un atome de cuivre qui a perdu 2 e-

Cl-(ion chlorure) → c’est un atome de chlore qui a gagné 1 e-

NO-3 (ion nitrate) → c’est un ensemble de 4 atomes (1 d’azote et 3 d’oxygène)

qui ont gagné 1 e-

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dimension d'un atome 10-10mètre

Formation d'un ion positif (cation)

Perte d'un électron

Atome de lithium Li

Noyau (3 protons)

L'atome de Lithium perd un électron pour former l'ion lithium de formule Li+

+3+3

électron

Ion lithium Li+

Formation d'un ion négatif (anion)

Gain d'un électron

atome

Noyau (9 protons)

+9+9

L'atome de Fluor gagne un électron pour former l'ion fluorure de formule F-

Atome de fluor F Ion fluorure F -

Formule des ions sulfate

SO4 2-

L'ion est formé à partir d'un atome de soufre et de 4 atomes d'oxygène

L'ion porte une charge électrique négative égale à -2

Ce groupe d'atomes a gagné 2 électrons

Formule des ions ammonium

N H 4

+

1 atome d'azote et 4 atomes d'hydrogène

Une charge positive, perte d'un électron

Formule des ions hydrogénocarbonates

HCO3

_

1 atome d'hydrogène, 1 atome de carbone, 3 atomes d'oxygène

Une charge négative, gain de un électron