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Constitution de la matière : De l'atome aux édifices chimiques
Constitution de la matière/De l'atome aux édifices chimiques », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.
Définition
Les isotopes sont des atomes qui ont le même numéro atomique Z, mais un nombre de masse A différent.
Ils ont le même nombre de protons et d'électrons mais un nombre de neutrons différent.
Un atome peut avoir plusieurs isotopes.
Début de l'exemple
Exemple
Le carbone

(« l'élément carbone ») a plusieurs isotopes dont le plus connu est le

appelé « carbone 14 », le plus commun sur terre est le

appelé « carbone 12».
Fin de l'exemple
La proportion d'isotopes de chaque atome est connue. On peut voir la proportion de quelques isotopes dans les tableaux ci-dessous.
Isotopes du carbone C |
Pourcentage
|
|
98,90 %
|
|
1,10 %
|
|
traces
|
Isotopes de l'oxygène O |
Pourcentage
|
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99,762 %
|
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0,038 %
|
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0,200 %
|
Isotopes du cuivre Cu |
Pourcentage
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69,17 %
|
|
30,83 %
|
source : www.periodni.com
Définition
Un ion monoatomique est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
L'atome et l'ion appartenant au même élément chimique (par exemple l'élément oxygène) ont le même noyau ; seul le nombre d'électrons est modifié.
Leurs numéros atomiques Z sont identiques, donc leurs nombres de protons aussi. Leurs charges sont différentes (l'atome est neutre, l'ion est chargé positivement ou négativement).
Le nombre de protons et d'électrons n'étant pas les mêmes, un ion n’est pas électriquement neutre.
Début d’un principe
Principe
Les ions portent une charge électrique que l’on indique en haut à droite du symbole, cela indique le nombre d'électrons gagnés ou perdus (sachant qu'un électron est négatif).
Fin du principe
Un ion positif est un cation, il a perdu des électrons.
Un ion négatif est un anion, il a gagné des électrons.
Quelques ions à connaître :
Anions |
Cations
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Oxyde
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Sodium
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Fluorure
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Aluminium III
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Sulfure
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Fer II
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Chlorure
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Fer III
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Bromure
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Cuivre II
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Zinc II
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Argent
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Définition
La charge électrique d'un ion est égale à la somme des charges des particules qui le composent (protons et électrons)
Calcul de la charge d'un atome :
Soit un atome
, sa charge est égale à :
Qatome = Qprotons + Qélectrons
or Qprotons = Z × e
et Qélectrons = Z × (-e)
d'où Qatome = Z × e + Z × -e = Z × (e - e) = 0 (l'atome est électriquement neutre)
Calcul de la charge pour des ions :
Soit un ion , l'atome a perdu un électron
Qion = Qprotons + Qélectrons
or Qprotons = Z × e
et Qélectrons = (Z - 1) × (-e)
d'où Qion = Z × e + (Z - 1) × (-e) = +e
|
Soit un ion , l'atome a gagné deux électrons
Qion = Qprotons + Qélectrons
or Qprotons = Z × e
et Qélectrons = (Z + 2) × (-e)
d'où Qion = Z × e + (Z + 2) × (-e) = -2e
|
Définition
Les composés ioniques sont des corps solides constitués d'ions positifs (cations) et d'ions négatifs (anions).
Les composés ioniques sont électriquement neutres car la charge globale portée par les anions compense la charge globale portée par les cations.
Début de l'exemple
Exemple
Le chlorure de fer III : contient les ions chlorure

et les ions fer III

Pour que le composé soit électriquement neutre, il faut 3 ions chlorures pour 1 ion fer III (3 × (-1) + 3 = 0).
La formule du chlorure de fer III est donc

Fin de l'exemple
Définition
On donne le nom d'élément chimique à l’ensemble des entités chimiques (atomes, ions, isotopes, etc.) ayant le même numéro atomique Z.
Début de l'exemple
Exemple
Élément cuivre (Z=29) :
et
: isotopes/atomes
et
: ions cuivre II
et
: ions cuivre I
L'élément cuivre correspond à ces six entités.
Fin de l'exemple
Définition
* Un corps simple est un corps qui contient qu'un seul élément chimique.
- Un corps composé est un corps qui contient plusieurs éléments chimiques.
Exemples :
Corps simples |
Corps composés
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Dioxygène
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Acide chlorhydrique
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Cuivre
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Oxyde de cuivre (solide)
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ions Fer II
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Dioxyde de carbone
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Début d’un principe
Loi de conservation des éléments chimiques au cours d'une transformation chimique
Une transformation chimique conserve les éléments chimiques.
Fin du principe
Aucun élément chimique (nouveau) n'apparaît ou disparaît entre le début et la fin de la transformation.