Les ions

1. Les ions http://phys.free.fr/ions.htm

2. Qu’est-ce qu’un ion? • Définition • un ion est un atome qui a perdu ou gagné des électrons. • Un atome, qui perd des électrons, devient un ion positif appelé cation. • Un atome, qui gagne des électrons, devient un ion négatif appelé anion. • Cliquer sur ce site. Observer la formation de l’ion sodium et de l’ion chlorure. http://phys.free.fr/ions.htm

3. Qu’avez-vousobservé? • La couche périphérique de l’atome de sodium contient 1électronde valence. • Pour devenir un ion sodium, il perd son seul électron de valence. • L’ion sodium contient 8 électrons sur sa couche périphérique et devient stable comme l’atome du néon, le gaz rare le plus proche de lui. • Cet ensemble stable de 8 électrons périphériques s’appelle un « un octet ». • En général, l’ionisation d’un atome doit se faire selon la règle de l’octet

4. L’atome de sodium Na perd son seul électron de valence et devient l’ion sodium Na+ .L’ion Na+ est plus stable que l’atome Na parce qu’il a un octet sur sa couche périphérique.

5. Les configurations électroniques de l’atome Na et de l’ion Na+ • La configuration électronique de l’atome de sodium (Z = 11) est Na : (K)2 (L)8 (M)1 • Le néon (Z = 10) est le gaz rare le plus proche du sodium dans le tableau périodique. Sa configuration électronique est Ne : (K)2 (L)8 • Donc, la configuration électronique condensée du sodium s’écrit Na : [Ne](M)1 • L’atome Na perd son électron de valence de la couche M pour donner l’ion Na+ ayant la configuration électronique stable du néon. Na+ : [Ne]

6. Remarquez les charges électriques!

7. Qu’avez-vousobservé? • La couche périphérique de l’atome de chlore (Z = 17) contient 7électronsde valence. • Pour devenir un ion chlorure, il est plus facile à cet atome de gagner (de capturer) 1 électron que de perdre ses 7 électrons de valence pour respecter la règle de l’octet. • L’ion chlorure contient 8 électrons sur sa couche périphérique et devient stable comme l’atome d’argon (Z = 18), le gaz rare le plus proche de lui.

8. L’atome de chlore gagne 1 électron et devient un ion chlorure Cl- • L’ion chlorure Cl- est plus stable que l’atome de chlore. • Savez-vous pourquoi? • Remarquez les 8 électrons (un octet) sur sa couche périphérique.

9. Les configurations électroniques • La configuration électronique du chlore (Z = 17) est Cl : (K)2 (L)8 (M)7 • L’argon (Z = 18) est le gaz rare le plus proche du chlore dans le tableau périodique, sa configuration électronique est Ar : (K)2 (L)8 (M)8 • L’ion chlorure Cl- (Z = 17, le nombre de protons ne change pas). Sa configartion électronique est celle de l’argon Cl- : (K)2 (L)8 (M)8 • La couche périphérique de l’ion chlorure respecte la règle de l’octet.

10. L’ion chlorure • L’ion chlorure Cl-

11. Règles • Règles importantes à ne pas oublier!!! • Lorsqu’on forme un ion, on ne change jamais le nombre de protons (Z) présents dans le noyau. C’est ce nombre de protons qui identifie l’élément. • La formation d’un ion ne modifie pas le noyau. Le nombre de protons et de neutrons reste le même. • Lorsqu’on forme un ion, on change le nombre d’électrons périphériques ou électrons de valence en sorte de respecter la règle de l’octet. • Un ion est plus stable que son atome de départ.

12. La règle de « duet » http://www.nrc-cnrc.gc.ca/docs/education/pte_f.pdf • L’hélium (Z = 2) est un gaz rare. Sa configuration électronique est He : (K)2 . • L’atome d’hélium est très stable. Sa couche K est saturée avec deux électrons. Ces deux électrons sont appelés « duet ». • Le duet pour l’hélium est comme l’octet pour les autres gaz rares. • Dans le tableau périodique, les éléments les plus proches de l’hélium s’ionisent en respectant la règle de duet. • Ces éléments sont le lithium Li (Z = 3), Le béryllium Be (Z = 4) et le bore B (Z = 5). • L’hydrogène sera considéré à part.

13. La règle de « duet » et le lithium Lihttp://www.nrc-cnrc.gc.ca/docs/education/pte_f.pdf • L’atome de lithium (Z = 3) contient 3 protons (3 charges positives) et 3 électrons (3 charges négatives). • Sa charge totale = (+3) + (-3) = 0. L’atome est neutre. • La configuration électronique du lithium Li : (K)2 (L)1. • Le lithium appartient au groupe 1 ou 1A (1 électron de valence) et à la période 2 (2 couches). • L’atome de lithium perd son seul électron de valence pour donner l’ion lithium ayant une seule charge positive. Il a un proton de plus que des électrons. • Son équation d’ionisation : Li Li+ + 1e- (lire la flèche «« donne »»)

14. La règle de « duet » et le béryllium Behttp://www.nrc-cnrc.gc.ca/docs/education/pte_f.pdf • L’atome de béryllium (Z = 4) contient 4 protons (4 charges positives) et 4 électrons ( 4 charges négatives). • Sa charge totale = (+4) + (-4) = 0. L’atome est neutre. • La configuration électronique du béryllium Be : (K)2 (L)2. • Le béryllium appartient au groupe 2 ou 2A (2 électrons de valence) et à la période 2 (2 couches). • L’atome de béryllium perd ses 2 électrons de valence pour donner l’ion béryllium ayant 2 charges positives. Il a 2 protons de plus que des électrons. • Son équation d’ionisation : Be Be2+ + 2e- (lire la flèche «« donne »»)

15. La règle de « duet » et le bore Bhttp://www.nrc-cnrc.gc.ca/docs/education/pte_f.pdf • L’atome de bore (Z = 5) contient 5 protons (5 charges positives) et 5 électrons (5 charges négatives). • Sa charge totale = (+5) + (-5) = 0. L’atome est neutre. • La configuration électronique du bore Be : (K)2 (L)3. • Le bore appartient au groupe 13 ou 3A (3 électrons de valence) et à la période 2 (2 couches). • L’atome de bore perd ses 3 électrons de valence pour donner l’ion bore ayant 3 charges positives. Il a 3 protons de plus que des électrons. • Son équation d’ionisation : B B3+ + 3e- (lire la flèche «« donne »»)

16. Le cas de l’hydrogène H (Z = 1) • L’atome d’hydrogène (Z = 1) contient 1 proton (1 charge positive) et 1 électron (1 charge négative). • Sa charge totale = (+1) + (-1) = 0. L’atome est neutre. • La configuration électronique de l’atome H : (K)1. • Selon les conditions expérimentales, l’atome peut : • perdre son seul électron de valence pour donner l’ion hydrogène H+ ayant une seule charge positive. Cet ion est un proton. L’équation d’ionisation : H H+ + 1e- - gagner un électron et avoir la configuration électronique de l’hélium. L’équation d’ionisation : H + 1e- H- (H- s’appelle ion hydrure)