Chapitre 1 : L atome

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1 Plan Chapitre 1 : L atome 1. Composition d un atome 2. Composition d un ion 3. Symbolisme 4. Isotopie 5. L essentiel 25/10/2018 1

2 Les particules Atome = Constituant élémentaire de la matière Atome = noyau + nuage électronique Noyau est constitué de 2 types de particules : neutrons et protons. (Ce sont des nucléons) Nuage électronique est constitué d un 1 seul type de particules : des électrons 25/10/2018 2

3 masses des particules Atome particules masse m n = 1, kg Noyau Nucléons m p = kg Nuage électronique m e = 9, kg masse d un électron << masse d un nucléon Conséquence : la masse de l atome est concentrée dans le noyau. 25/10/2018 3

4 charges des particules Atome particules charge Neutron q n = 0 Noyau Nucléons Proton q p = + e (positive) q p = C Nuage électronique Électron q e = - e (négative) q e = C Un atome est électriquement neutre donc Charge proton = - Charge électron = e Et le nombre de protons = nombre d électrons 25/10/2018 4

5 nombre des particules dans un atome Atome particules Quantité A Noyau Nucléons Neutron A - Z Proton Z Nuage électronique Électron Z A : nb de nucléons Z : nb de protons A-Z : nb de neutrons Z : nb d électrons 25/10/2018 5

6 nombre des particules dans un atome Atome particules Quantité A Noyau Nucléons Neutron A - Z Proton Z Nuage électronique Électron Z A : nb de nucléons = nb de masse la masse est concentrée dans le noyau Z : nb de protons = numéro atomique = nb de charge les protons sont les seules particules chargées dans le noyau d un atome. A-Z : nb de neutrons Z : nb d électrons 25/10/2018 6

7 Bilan Un atome est caractérisé par son nombre atomique Z Il ne peut pas avoir deux éléments chimiques différents avec un numéro atomique identique. Un atome est électriquement neutre (charge nulle) Les seules particules chargées sont les protons et les électrons Il y a le même nombre de protons que d électrons (Z, numéro atomique) La masse est concentrée dans le noyau m électron kg et m nucléon kg Ordre de grandeurs de taille Rayon d un atome m Rayon du noyau m 25/10/2018 7

8 Définition d un ion Un ion est une espèce chargée issue d un atome ou d une molécule (groupement d atome) Un ion peut-être chargé positivement ou négativement. Conséquence : le nombre de protons et le nombre d électrons seront différents! 25/10/2018 8

9 Cation 1 er cas : Déficience en électron(s) Le nombre de protons est supérieur au nombre d électron La charge de l ion est positive On parle alors d un cation Exemple : cation sodium Na +, issu de Na (Z=11) Atome Na : Ion Na + : 25/10/2018 9

10 Anion 2 ème cas : Excédent d électron(s) Le nombre d électrons est supérieur au nombre de protons. La charge de l ion est négative On parle alors d un anion Exemple : anion chlorure Cl, issu de Cl (Z = 17) Atome 17 Cl Ion 17 Cl 25/10/

11 Composition d un atome Composition d un d un ion ion Symbolisme Symbolisme Isotopie L essentiel Définitions A Z X Symbole chimique d un atome 25/10/

12 Composition d un atome Composition d un d un ion ion Symbolisme Symbolisme Isotopie L essentiel Définitions Nombre de masse (nombre de nucléon Numéro atomique, nombre de charge (nombre de protons, nombre d électrons A Z X Élément chimique Symbole chimique d un atome 25/10/

13 Composition d un atome Composition d un d un ion ion Symbolisme Symbolisme Isotopie L essentiel Exemple nucléons A-Z = = neutrons A = Nombre de masse (nombre de nucléons) Z = Numéro atomique (nombre de protons, nombre d électrons 59 Co 27 Élément chimique : Le Cobalt 25/10/

14 Définition Deux atomes sont dits isotopes l un de l autre lorsqu ils ont : Un même nombre de protons (Z) Un nombre de neutrons diffé (ou nombre de nucléons ) Deux isotopes sont donc associés au même élément chimique. 25/10/

15 Exercice : le nickel et ses isotopes. Le Nickel (Z=28) existe sous la forme de 5 isotopes référencés dans le tableau ci-dessous avec leur abondance relative. 1. Remplir le tableau avec le nombre de protons et de neutrons. 25/10/

16 Exercice : le nickel et ses isotopes. 2. Écrire l expression de la masse de l isotope 58 Ni en fonction de la masse des particules entrant de la composition du 58 Ni. 25/10/

17 Exercice : le nickel et ses isotopes. 3. Faire l application numérique de la masse de l isotope 58 Ni en kg puis en g puis en g.mol -1 Données : m neutron = 1, kg, m proton = kg, m electron = 9, kg Na = 6, mol -1 25/10/

18 Exercice : le nickel et ses isotopes. 4. En déduire l expression des masses molaires de chaque isotope puis effectuer les applications numériques (en g.mol -1 ) 25/10/

19 Exercice : le nickel et ses isotopes. Le Nickel (Z=28) existe sous la forme de 5 isotopes référencés dans le tableau ci-dessous avec leur abondance relative. 5. Compléter le tableau. 25/10/

20 Exercice : le nickel et ses isotopes. Le Nickel (Z=28) existe sous la forme de 5 isotopes référencés dans le tableau avec leur abondance relative. 6. Ecrire l expression de la masse du Nickel en fonction de la masse molaire de ses isotopes. 25/10/

21 Exercice : le nickel et ses isotopes. Le Nickel (Z=28) existe sous la forme de 5 isotopes référencés dans le tableau ci-dessous avec leur abondance relative. 7. Faire l application numérique de la masse molaire du Nickel en g.mol /10/

22 Bilan du chapitre 1 : L atome Atome : caractérisé par un numéro atomique Charge nulle Masse concentrée dans le noyau R noyau << R atome A Z X Noyau composé de A nucléons = Z protons + (A-Z) neutrons Nuage électronique composé de Z électrons Cation : espéce déficitaire en électrons (Ex : Co 3+ ) Anion : espéce excendentaire en électrons (Ex : O 2- ) Ordre de grandeurs et unités : Charge : électrons (-1, C), proton ( C) Masse : électron (10-31 kg), nucléons (10-27 kg) Rayon : atome (10-10 m), noyau (10-14 m) 25/10/

23 Ce qu il faut savoir 1. Nommer les 3 principales particules qui composent un atome 2. Savoir les charges et les ordres de grandeur de masses de ces 3 particules. 3. À partir du symbole de l élément chimique (atome ou ion), savoir retrouver le nombre de chaque particules 25/10/