Fiche de physique - chimie
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Des atomes aux ions

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Cours de physique chimie seconde
Prérequis
Dans ce chapitre nous ferons appel essentiellement à tes connaissances sur les atomes et molécules

Enjeu
Il faut être capable à l'issue de ce chapitre de comprendre la composition d'un atome et d'un ion

I. Les atomes

OBJECTIFS: Le courant électrique est constitué de particules appelés électrons. Comme ces particules sont chargées elles permettent au courant de circuler dans un circuit électrique.

Par convention, le sens du courant part du pôle + et va vers le pôle - d'une pile. En fait c'est le sens inverse de circulation des électrons :

L'objectif de ce chapitre est donc de connaître les plus petites particules qui nous entourent (en particulier les électrons) et surtout de relier cette notion d'électrons à la notion d'atomes puis à celle de molécules

1) Notion importante

Les particules constituant la matière sont toutes formées à partir d'atomes.
Exemple : une gomme

2) Structure de l'atome et représentation géométrique

Un atome est constitué de 2 parties :
Noyau composé de protons (chargés positivement) et de neutrons (chargés négativement)
Cortège électronique composé d'électrons (chargés négativement)

Remarque : Les électrons gravitent autour du noyau

Dans un atome, il y a autant de charges positives que de charges négatives. Donc, dans un atome, il y a autant de protons que d'électrons.

On dit alors qu'un atome est électriquement neutre.

3) Représentation simplifiée d'un atome

On appelle Z numéro atomique : Nombre de protons
On appelle A nombre de masse : Nombre de protons et de neutrons

4) Exemples

a. On considère l'atome de carbone : Z=6 et A=12. Donner le nombre de protons, neutrons et d'électrons
Comme Z=6, il y a 6 protons dans le noyau
Comme A=12, 12=6+N donc N=12-6=6, il y a 6 neutrons
Comme un atome est électriquement neutre et comme il y a 6 protons alors l'atome de carbone a 6 électrons.

b. On considère l'atome de Zinc : Z=30 et A=65. Donner le nombre de protons, neutrons et d'électrons
Comme Z=30, il y a 30 protons dans le noyau
Comme A=65, 65=30+N alors N=65-30=35, il y a 35 neutrons
Comme un atome est électriquement neutre, il y a 30 protons donc il y a 30 électrons.

5) Symboles des principaux atomes et représentation symbolique

Pour écrire plus rapidement les atomes utilisés, on utilise des symboles :

Exemples :
Hydrogène : H
Carbone : C
Oxygène : O

Remarque :
Lorsqu'il n'y a qu'une seule lettre celle-ci est en majuscule
Lorsqu'il y a 2 lettres, la 1ère est en majuscule et la 2ème est en minuscule.
En plus de ce symbolisme, pour une lecture plus rapide, on place en haut à gauche le nombre de masse et en bas à gauche le numéro atomique

Exemple :
Le Sodium : Z=11 et A=23

On écrit
^{23}_{11}Na

6) Les isotopes


Des atomes sont isotopes si leurs noyaux contiennent le même nombre de protons mais des nombres de neutrons différents

Exemple :
Les isotopes de l'hydrogène
L'hydrogène a pour symbole H avec Z=1 et A=1
Il existe des isotopes à cet élément :
particulesH Z=1 et A=2H Z=1 et A=3
protons11
neutrons2-1=13-1=2
électrons1 *1 *
* car un atome est électriquement neutre

II. Les ions

Un ion provient d'un atome ou d'un groupement d'atomes ayant gagné ou perdu des électrons.

Un anion est un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons

Un cation est un atome qui a perdu un ou plusieurs électrons

Exemples :
Cl- : l'atome de chlore a gagné 1 électron
Na+ : l'atome de sodium a perdu 1 électron
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