Physique-Chimie · secondeGratuit

Chapitre 1 — Constitution de la matière : atomes, ions, molécules

L'essentiel en 30 secondes

La matière est constituée d'atomes, eux-mêmes formés d'un noyau (protons + neutrons) et d'électrons. Un atome est électriquement neutre : autant de protons que d'électrons. Un ion se forme quand un atome gagne ou perd des électrons. Les atomes se lient entre eux pour former des molécules grâce à des liaisons covalentes (mise en commun d'électrons).

Notions clés

Atome: Entité électriquement neutre constituée d'un noyau (protons + neutrons) et d'électrons.
Numéro atomique Z: Nombre de protons dans le noyau. Il identifie l'élément chimique.
Nombre de masse A: Nombre total de nucléons (protons + neutrons) : A = Z + N.
Ion: Atome ou groupe d'atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Cation (+) si perte, anion (−) si gain.
Molécule: Assemblage d'atomes liés par des liaisons covalentes (mise en commun de paires d'électrons).
Cortège électronique: Ensemble des électrons d'un atome, répartis en couches (K, L, M). La couche externe détermine les propriétés chimiques.

Formules

Nombre de masse

A = Z + N

Condition : Z = nombre de protons, N = nombre de neutrons

Charge du noyau

q_{\text{noyau}} = Z \times e

Condition : e = 1{,}6 \times 10^{-19}\;\text{C} (charge élémentaire)

Neutralité de l'atome

\text{nombre de protons} = \text{nombre d'électrons}

Condition : Valable uniquement pour un atome neutre, pas pour un ion

A retenir

L'atome est essentiellement constitué de vide : le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l'atome.
La masse de l'atome est concentrée dans le noyau (l'électron est ~1836 fois plus léger que le proton).
Remplissage des couches électroniques : K (2 e⁻ max), L (8 e⁻ max), M (18 e⁻ max, mais 8 en seconde).

Erreurs classiques

Erreur : Confondre numéro atomique Z et nombre de masse A.

Correction : $Z =$ protons uniquement. $A =$ protons $+$ neutrons. Toujours $A \geq Z$ .

Erreur : Dire qu'un cation a gagné des électrons.

Correction : Un cation a PERDU des électrons (il est positif). Un anion a GAGNÉ des électrons (il est négatif).

Erreur : Oublier que l'atome est neutre pour trouver le nombre d'électrons.

Correction : Pour un atome neutre : nombre d'électrons = Z. Pour un ion, ajuste selon la charge.

Astuce méthode

Pour trouver la structure électronique, remplis les couches dans l'ordre $K \to L \to M$ en respectant les capacités max $(2, 8, 8)$ . Le nombre d'électrons de valence (couche externe) te donne le nombre de liaisons que l'atome peut former.