Chimie Classes de 3 e A, D, F, G Claude LORANG en collaboration avec Émile GERARD et la Commission Nationale des Programmes de Chimie
Illustrations humoristiques (page de couverture et page 7) : Gilles KUTTEN Les illustrations des pages 8, 119 et 126, contiennent des éléments extraits de Corel MEGA Gallery, 1996, Corel Corporation
Table des matières Chapitre 1 Modèles atomiques Objectifs Mots clés 6 1.0. Introduction : Le modèle de Dalton 7 1.1. Structure de l atome 8 1.1.1. Le modèle lacunaire de Rutherford 8 1.1.2. Les particules élémentaires 9 1.2. Nucléides et isotopes 9 1.2.1. Le nombre atomique Z 9 1.2.2. Nucléides 10 1.2.3. Le nombre de masse A (d un nucléide) 11 1.2.4. La masse atomique d un élément 12 1.2.5. Les isotopes 12 1.3. La radioactivité 13 1.4. Répartition des électrons dans l atome 15 1.4.1. Le modèle de Bohr 15 1.4.2. Répartition électronique dans le tableau périodique 16 1.4.3. Symboles de Lewis 18 1.4.4. Subdivision du tableau périodique 19 Questions de cours, questions de compréhension, QCM 21 Exercices 23 Info 1.1 L expérience de Rutherford 24 Info 1.2 La découverte de la radioactivité par H. Becquerel 26 Info 1.3 P. et M. Curie : Pionniers dans la recherche sur la radioactivité 27 Info 1.4 Pilules iodées utilisées après un accident nucléaire 28 Info 1.5 La scintigraphie 29 Info 1.6 Coloration de flammes 30 Info 1.7 Distribution des électrons dans les sous-couches 32 Chapitre 2 Liaisons chimiques Objectifs Mots clés 34 2.1. Pourquoi des liaisons chimiques? 35 2.1.1. Les argonides 35 2.1.2. Autres éléments 36 2.2. La liaison ionique 36 2.2.1. Étude expérimentale : réaction entre le sodium et le dichlore 36 2.2.2. Formation des ions à partir des éléments du tableau périodique 40 2.3. Les liaisons covalentes 42 2.3.1. Le dichlore 42 2.3.2. Autres exemples de liaisons covalentes 44 2.4. Liaisons simples et liaisons multiples 44 2.4.1. Les liaisons simples dans les composés covalents 44 2.4.2. Les liaisons multiples dans les composés covalents 45 2.4.3. La structure tridimensionnelle des molécules 46 Questions de cours, questions de compréhension, QCM 47 Exercices 49 Info 2.1 Le chlorure de sodium 51 Info 2.2 Étude expérimentale de la réaction entre le magnésium et le 53 dioxygène Info 2.3 Étude expérimentale de la réaction entre l aluminium et le 54 diiode Info 2.4 Le dichlore (Cl 2 ) 56 3
Info 2.5 Le dihydrogène (H 2 ) 58 Info 2.6 Le chlorure d hydrogène (HCl) 61 Info 2.7 La structure tridimensionnelle des molécules 62 Chapitre 3 Formules chimiques Objectifs Mots clés 64 3.1. Valence 65 3.2. Établissement des formules chimiques et nomenclature 67 3.2.1. Composés binaires 67 3.2.2. Composés ternaires 68 Questions de cours, questions de compréhension 71 Exercices 73 Chapitre 4 Équations chimiques Objectifs Mots clés 74 4.1. Introduction 75 4.2. Établissement d équations chimiques 75 4.2.1. Réaction entre le fer et le soufre 75 4.2.2. Réaction entre le cuivre et le soufre 77 4.2.3. Réaction entre le phosphore et le dichlore 78 4.2.4. Réaction entre le nitrate de plomb(ii) et l iodure de potassium 79 4.2.5. Combustion de l éthanol 80 Questions de cours, questions de compréhension 82 Exercices 83 Chapitre 5 Oxygène et combustions Objectifs Mots clés 84 5.1. L oxygène (O) 85 5.1.1. État naturel 85 5.1.2. Découverte du dioxygène 87 5.1.3. Propriétés physiques du dioxygène 87 5.1.4. Propriétés chimiques du dioxygène 88 5.1.5. Préparation du dioxygène 88 5.1.6. Utilisation du dioxygène 90 5.2. Les combustions 90 5.2.1. Combustion des métaux 91 5.2.2. Combustion des non-métaux 94 5.2.3. Combustion de substances organiques 96 Questions de cours, questions de compréhension, Vrai ou faux 100 Exercices 102 Info 5.1 Pourcentage du dioxygène dans l air 103 Info 5.2 Catalyseurs 104 Info 5.3 Combattre le feu 108 Chapitre 6 Réactions d oxydoréduction Objectifs Mots clés 110 6.1. Réactions d oxydation 111 6.2. Réactions de réduction 112 6.2.1. Thermolyse de l oxyde de mercure 112 6.3. Réactions d oxydoréduction 113 4
6.3.1. Réaction entre l oxyde de cuivre(ii) et le dihydrogène 113 6.3.2. Réaction entre l oxyde de cuivre(ii) et le carbone 114 6.3.3. Aluminothermie 115 Questions de cours, questions de compréhension, QCM 117 Exercices 118 Info 6.1 Le cycle du carbone 119 Info 6.2 Alimentation et respiration 122 Info 6.3 La photosynthèse 124 Info 6.4 Cycle nutritif de la plante 126 Chapitre 7 Acides, bases et sels Objectifs Mots clés 128 7.1. Caractéristiques des acides 129 7.1.1. Dissociation des acides en solution aqueuse 130 7.2. Réaction entre l acide chlorhydrique et les métaux 130 7.3. Réaction entre l acide chlorhydrique et le carbonate de calcium 133 7.4. Réaction entre l acide chlorhydrique et l hydroxyde de sodium 134 7.4.1. Dissociation des réactifs en solution aqueuse 134 7.4.2. Indicateur coloré : le bromothymol 135 7.4.3. Réaction entre HCl et NaOH 136 Questions de cours, questions de compréhension, QCM 138 Exercices 140 Info 7.1 Synthèse de l acide chlorhydrique 141 Info 7.2 Indicateurs colorés naturels 142 Info 7.3 L échelle ph 144 Chapitre 8 Chimie organique Info 8.1 Débuts de la chimie organique 147 Info 8.2 L élément carbone en chimie organique 149 Info 8.3 Les savons 152 Annexes A Annexe A Tableau périodique 155 Annexe B Symboles et noms 156 Annexe C Symboles de danger 157 5