Fiche de révision

PCT

Les constituants de la matière

Tout ce qui t’entoure est fait d’atomes, de molécules et d’ions.

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Fiche de révision de PCT : « Les constituants de la matière », proposée par ndolomath.comndolomath

Les constituants de la matière

💡 Idée principale : la matière est faite de très petites particules : les atomes. Ils s’assemblent en molécules ou se chargent pour former des ions.

Étapes résumées

L’atome est formé d’un noyau positif et d’électrons négatifs.
L’atome est électriquement neutre.
Une molécule est un assemblage d’atomes liés.
Un ion est un atome ou un groupe d’atomes qui a gagné ou perdu des électrons.

L’atome

1. Structure de l’atome

Au centre, le noyau porte des charges positives.

Autour, les électrons (négatifs) forment le nuage électronique.

Le noyau est environ 100 000 fois plus petit que l’atome.

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2

Un atome est neutre

Le nombre de charges positives du noyau est égal au nombre d’électrons. Ce nombre s’appelle le numéro atomique $Z$ .

Exemple : l’atome de sodium a

Z = 11

: 11 charges positives et 11 électrons.

3. Comprendre la neutralité

Le noyau d’un atome contient des protons positifs (et des neutrons sans charge). Autour, les électrons portent chacun une charge négative de même valeur. Comme il y a autant d’électrons que de protons, les charges se compensent : l’atome n’attire ni ne repousse les objets chargés.

Exercice type

Un atome de sodium possède 11 électrons. Combien a-t-il de protons ? Quelle est la charge de son noyau ?

Solution :
L’atome est électriquement neutre : autant de protons que d’électrons, soit 11 protons.
Charge du noyau :

+ 11 e

, avec

e = 1, 6 \times 10^{- 19} C

.

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Les molécules

Représenter une molécule

Molécule

atomes liés par des liaisons covalentes

Formule brute

Symboles + indices :

H_{2} O

,

{CO}_{2}

.

Modèle compact

Boules collées les unes aux autres.

Modèle éclaté

Boules reliées par des bâtonnets (les liaisons).

Atomicité

Nombre d’atomes : 3 pour

H_{2} O

.

4. Exemple : le méthane

1 atome de carbone (noir) au centre.

4 atomes d’hydrogène (blancs) autour.

Formule brute :

{CH}_{4}

.

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Les ions

Cation

Atome qui a perdu des électrons : il est positif.

{Na}^{+}

,

{Ca}^{2 +}

,

{Al}^{3 +}

≠

Anion

Atome qui a gagné des électrons : il est négatif.

{Cl}^{-}

,

O^{2 -}

,

{SO}_{4}^{2 -}

5. Ions monoatomiques et polyatomiques

Type	Définition	Exemples
Monoatomique	un seul atome	${Na}^{+}$ , ${Cl}^{-}$ , ${Mg}^{2 +}$
Polyatomique	plusieurs atomes	$H_{3} O^{+}$ , ${NO}_{3}^{-}$ , ${NH}_{4}^{+}$

Molécules et ions dans la vie courante

L’eau H₂O

La molécule la plus importante pour la vie.

Le dioxyde de carbone CO₂

Rejeté quand on respire et quand on brûle du bois.

Le sel NaCl

Formé d’ions Na⁺ et Cl⁻, pas de molécules.

Les ions minéraux

Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ dans l’eau minérale de tes bouteilles.

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Exercice type

Classe les espèces suivantes : $O_{2}$ , $Fe$ , ${SO}_{4}^{2 -}$ , $K^{+}$ , ${CH}_{4}$ .

Solution :
Atome : Fe.
Molécules :

O_{2}

(atomicité 2) et

{CH}_{4}

(atomicité 5).
Cation :

K^{+}

; anion polyatomique :

{SO}_{4}^{2 -}

.

À toi de jouer

1. L’atome d’oxygène a

Z = 8

. Combien a-t-il d’électrons ?

2. Quelle est l’atomicité de la molécule

{CO}_{2}

?

3. L’ion

{Ca}^{2 +}

a-t-il gagné ou perdu des électrons ? Combien ?

Réponses : 8 · 3 · perdu 2 électrons. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

Un cation a perdu des électrons : il ne gagne pas de charges positives.
Dans $H_{2} O$ , l’indice 2 concerne seulement H.
L’atome est neutre ; l’ion, lui, est chargé.

Méthode

Pour un ion, compare le nombre d’électrons à

Z

: en moins, il est positif ; en plus, il est négatif.

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Anion

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