Structure de la matière

1. 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 :

2. 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

3. 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

4. Le méthane Nom: méthane Formule: CH4 Composition: 1 atome de carbone et 4 atomes d'hydrogène

5. Le dioxyde de soufre Nom: dioxyde de soufre Formule: SO2 Composition: 1 atome de soufre et 2 atomes d'oxygène

6. Le propane Nom: propane Formule: C3H8 Composition: 3 atomes de carbone et 8 atomes d'hydrogène

7. 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

8. Trois idées à retenir ! • 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. • Logo IBM constitué d'atome de Xenon (microscope force atomique)‏ • dimension d'un atome 10-10mètre • 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.

9. 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- • Logo IBM constitué d'atome de Xenon (microscope force atomique)‏ • dimension d'un atome 10-10mètre

10. Formation d'un ion positif (cation)‏ Ion lithium Li+ Atome de lithium Li Perte d'un électron +3 +3 électron Noyau (3 protons) L'atome de Lithium perd un électron pour former l'ion lithium de formule Li+

11. Formation d'un ion négatif (anion)‏ Ion fluorure F - atome Atome de fluor F Gain d'un électron +9 +9 Noyau (9 protons) L'atome de Fluor gagne un électron pour former l'ion fluorure de formule F-

12. Formule des ions sulfate L'ion porte une charge électrique négative égale à -2 L'ion est formé à partir d'un atome de soufre et de 4 atomes d'oxygène SO4 2- Ce groupe d'atomes a gagné 2 électrons

13. Formule des ions ammonium Une charge positive, perte d'un électron N H 4 + 1 atome d'azote et 4 atomes d'hydrogène

14. Formule des ions hydrogénocarbonates Une charge négative, gain de un électron HCO3_ 1 atome d'hydrogène, 1 atome de carbone, 3 atomes d'oxygène