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Structure de la matière
La matière est constituée de molécules, elles-mêmes constituées d’atomes.
Qu'est-ce qu'une molécule?
Une molécule est un ensemble d’atomes (au moins deux).
Parmi les molécules vues au collège :
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Le dioxyde de carbone
Nom: dioxyde de carbone
Formule: CO2
Composition: 2 atomes d'oxygène et 1 atome de carbone
Test d'identification: trouble l'eau de chaux
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L'eau
Nom: Eau
Formule: H2O
Composition: 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène
Test d'identification: le sulfate de cuivre anhydre bleuit
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Le méthane
Nom: méthane
Formule: CH4
Composition: 1 atome de carbone et 4 atomes d'hydrogène
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Nom: dioxyde de soufre
Formule: SO2
Composition: 1 atome de soufre et 2 atomes d'oxygène
Le dioxyde de soufre
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Le propane
Nom: propane
Formule: C3H8
Composition: 3 atomes de carbone et 8 atomes d'hydrogène
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Les atomes
Les molécules sont constituées d'atomes.
Qu'est-ce qu'un atome?
Un atome est un ensemble constitué d’un noyau et d’électrons qui gravitent autour.
Quelle est la taille d’un atome?
Le diamètre d’un atome est d’environ 10-10m soit 0,0000000001m.
Combien existe-t-il d’atomes? Il existe environ une centaine d’atomes regroupés dans un tableau appelé
tableau de MENDELEIEV (du nom de son inventeur) ou classification périodique des éléments.
Logo IBM constitué d'atome de Xenon (microscope force atomique)
dimension d'un atome 10-10mètre
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Trois idées à retenir !
Imaginons:...un ballon de foot de 25 cm de diamètre.
S'il avait un noyau 100 000 fois plus petit,celui-ci serait aurait un diamètre de 2,5 μm!
Et le reste??Du vide...
L'atome est essentiellement constitué de vide.
Le diamètre du noyau est 100 000 fois plus petit que le diamètre de l’atome (soit 10-15m)
L’essentiel de la masse d’un atome (99,95%) est contenue dans le noyau.
Les électrons gravitent autour du noyau en suivant une trajectoire qui s’approche du cercle.
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dimension d'un atome 10-10mètre
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Les ions
Qu'est-ce qu'un ion?
Un ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
Quelle est la charge d’un ion?
Un atome devient un ion négatif s’il a gagné un ou plusieurs électrons.
Un atome devient un ion positif s’il a perdu un ou plusieurs électrons.
Des exemples? Cu2+ (ion cuivre II) → c’est un atome de cuivre qui a perdu 2 e-
Cl-(ion chlorure) → c’est un atome de chlore qui a gagné 1 e-
NO-3 (ion nitrate) → c’est un ensemble de 4 atomes (1 d’azote et 3 d’oxygène)
qui ont gagné 1 e-
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dimension d'un atome 10-10mètre
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Formation d'un ion positif (cation)
Perte d'un électron
Atome de lithium Li
Noyau (3 protons)
L'atome de Lithium perd un électron pour former l'ion lithium de formule Li+
+3+3
électron
Ion lithium Li+
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Formation d'un ion négatif (anion)
Gain d'un électron
atome
Noyau (9 protons)
+9+9
L'atome de Fluor gagne un électron pour former l'ion fluorure de formule F-
Atome de fluor F Ion fluorure F -
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Formule des ions sulfate
SO4 2-
L'ion est formé à partir d'un atome de soufre et de 4 atomes d'oxygène
L'ion porte une charge électrique négative égale à -2
Ce groupe d'atomes a gagné 2 électrons
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Formule des ions ammonium
N H 4
+
1 atome d'azote et 4 atomes d'hydrogène
Une charge positive, perte d'un électron
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Formule des ions hydrogénocarbonates
HCO3
_
1 atome d'hydrogène, 1 atome de carbone, 3 atomes d'oxygène
Une charge négative, gain de un électron