Ions et composés ioniques. Ils sont formés à partir d atomes qui Leur charge est donc globalement. Nbre d électrons perdus. Nbre d électrons gagnés

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1 Ions et composés ioniques I. Les ions : On distingue les cations et les anions. 1. Les cations : Ils sont formés à partir d atomes qui Leur charge est donc globalement Exemples : Nom de Symbole de l atome dont il dérive de l atome de l atome perdus 23 Sodium Na Magnésium Mg Aluminium Al 3 13 de de Charge de Formule de 2. Les anions : Ils sont formés à partir d atomes qui Leur charge est donc globalement Exemple : Nom de Symbole de l atome dont il dérive de l atome de l atome gagnés 35 Chlorure Cl Oxygène O Soufre S 2 16 de de Charge de Formule de Que peut-on constater au sujet des noyaux de l atome et de dont il dérive? 3. Représentation d un ion : On représente un ion en précisant Z, A et sa charge. Le symbole utilisé est X, symbole de l atome dont il dérive Pour les cations dont la charge serait «m+» : Pour les anions dont la charge serait «n-» : A X m Z A X n Z

2 Exemples : Représentation Cu Nombre de charge Nombre de masse Nombre de neutrons Nombre S Cl Cl - 17 H H 4. Les ions polyatomiques : Il s agit d un groupement d atomes liés qui, ensemble, ont gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Nom de Ion sulfate Ion carbonate Formule 2 SO 4 2 CO 3 Type et nombre d atomes du groupement Nombre (précisez «gagné» ou «perdu») Ion oxonium H 3 O 5. Liste d ions à connaître CATIONS ANIONS Ag + ion argent Cl - ion chlorure Al 3+ ion aluminium O 2- ion oxygène Ca 2+ ion calcium S 2- ion sulfure Cu 2+ ion cuivre II Fe 2+ ion fer II Fe 3+ ion fer III H + ion hydrogène Na + ion sodium Zn 2+ ion zinc OH - ion hydroxyde Mg 2+ ion magnésium 2- SO 4 ion sulfate - NO 3 ion nitrate + NH 4 ion ammonium 2- CO 3 ion carbonate H 3 O + ion oxonium - HCO 3 ion hydrogénocarbonate

3 II. Composés ioniques : 1. Définition : Un composé ionique est un empilement régulier d un très grand nombre d anions et de cations, l ensemble étant électriquement neutre. La formule indique les proportions des ions constituant le composé ; elle s établit en respectant la neutralité électrique Exemple : le carbonate de calcium dont la formule est CaCO 3, formé d ions Ca 2+ (gris) et CO 3 2- (gris clair et rouge), les proportions étant 1 pour 1. Formule d un composé ionique : Ions présents Proportions Formule Chlorure de sodium Nitrate d argent Sulfate de cuivre II Hydroxyde de calcium Chlorure de cuivre II Sulfate d aluminium Sulfate d ammonium Cation Anion X cations pour Y anions

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5 III. Règles de formation des ions : Dans la nature, les atomes existent rarement en tant qu atomes individuels. Ils s associent pour former des molécules, des composés ioniques ou des métaux ; on dit que les éléments ont alors une structure «stable». On se propose de déterminer quelques règles simples de «stabilité» pour certains éléments. On va donc essayer d expliquer, à partir des connaissances vues jusqu à présent, pourquoi l élément chlore, par exemple, se trouve la plupart du temps sous la forme de chlorure Cl - et non Cl Seuls les gaz nobles (famille correspondant à la 8 ème colonne) existent dans la nature sous forme de molécules monoatomiques. Compléter la structure électronique des atomes ci-dessous Quelle est la particularité de leur structure électronique? 2. Après avoir établi la liste des ions monoatomiques (classés par numéro atomique Z croissant) qui correspondent à certains des éléments du tableau simplifié, remplir le tableau suivant Symbole de Nombre autour du Structure électronique de Atome le plus proche ayant la même configuration 3. Par quelle(s) règle(s) peut-on justifier la formule des ions?

6 4. En déduire la formule des ions des éléments suivants : Li, Be, B, K Applications 1. Quel est l élément qui, dans la classification périodique se trouve à l intersection de la 2 ème ligne et de la 2 ème colonne? Combien cet atome possède-t-il? Donner sa structure électronique. Reprendre ces questions pour l élément situé dans la 3 ème ligne, 5 ème colonne. 2. Donner la structure de l atome de chlore, sachant que l élément chlore est situé dans la 7 ème colonne et la 3 ème ligne de la classification. 3. On considère un atome de numéro atomique 14. Situer l élément correspondant à cet atome tableau (expliquer la démarche) 4. La formule (ou structure) électronique d un ion porteur de 2 charges élémentaires positives est (K) 2 (L) 8 (M) 8. Situer l élément correspondant à cet ion dans la classification (expliquer la démarche). De quel élément s agit-il? Donner la formule de. 5. Un élément donne des ions porteurs d une charge élémentaire qui possède la même structure électronique que l argon. Peut-on l identifier sans ambiguïté?