Seconde · Physique-Chimie · Chapitre 1
Constitution et transformations de la matière : de l'atome à la mole
- atome et ion
- configuration électronique
- classification périodique
- liaison covalente
- mole et masse molaire
- solutions
- équation de réaction
Ce que tu sauras faire
- Décrire un noyau à partir de son écriture symbolique, et distinguer isotopes, éléments et ions monoatomiques.
- Établir la configuration électronique d'un atome ou d'un ion des dix-huit premiers éléments, et en déduire ses électrons de valence.
- Situer un élément dans la classification périodique et prévoir l'ion qu'il forme à partir de sa colonne.
- Établir le schéma de Lewis d'une molécule simple en appliquant les règles du duet et de l'octet.
- Utiliser la mole et la constante d'Avogadro pour passer du nombre d'entités à la quantité de matière.
- Calculer une masse molaire, puis relier masse, quantité de matière et nombre d'entités.
- Déterminer une concentration, préparer une solution par dissolution ou par dilution, et exploiter le facteur de dilution.
- Écrire et ajuster une équation de réaction, puis exploiter la stœchiométrie pour identifier le réactif limitant.
Au programme du chapitre
- Le noyau et son écriture symbolique
- Élément chimique, isotopes et ions monoatomiques
- Le cortège électronique : la configuration électronique
- La classification périodique des éléments
- Les molécules et la liaison covalente
- Compter l'invisible : la mole et la constante d'Avogadro
- La masse molaire : le pont entre la balance et la mole
- Les solutions : dissolution, concentration et dilution
- Transformer la matière : équation de réaction et stœchiométrie
Exercices corrigés
Exercice 1
La masse molaire du chlore vaut g/mol. Or un nombre de masse est toujours un nombre entier de nucléons. Comment expliques-tu cette valeur décimale ?
Un coup de pouce
Un échantillon réel de chlore contient-il vraiment un seul type de noyau ?
Voir la correction pas à pas
Il n'existe aucun noyau de chlore dont vaudrait : ce serait un demi-nucléon, ce qui n'a pas de sens. La valeur g/mol n'est pas la masse d'un noyau, c'est une moyenne. Le chlore naturel est en effet un mélange de deux isotopes : environ 75 % de et 25 % de . La masse molaire de l'élément tel qu'on le trouve dans la nature vaut donc g/mol. La décimale ne décrit aucun atome particulier : elle décrit la composition du mélange naturel.
Exercice 2
Un camarade affirme : « L'ion Na est positif, donc il a gagné un proton. » Que lui réponds-tu, et quelle règle générale cela illustre-t-il ?
Un coup de pouce
Demande-toi quelles particules sont accessibles à la chimie, et lesquelles ne le sont pas.
Voir la correction pas à pas
Il se trompe de particule. Le noyau du sodium contient 11 protons, et il en contient toujours 11 après la formation de l'ion : ce qui a changé, c'est qu'un électron négatif est parti. Il reste alors 11 charges positives pour seulement 10 charges négatives, d'où le bilan .
La règle générale est essentielle : une transformation chimique ne modifie jamais le noyau, elle ne concerne que les électrons. Si le nombre de protons changeait, le numéro atomique changerait, et l'élément lui-même deviendrait un autre élément : ce serait une transformation nucléaire, pas une réaction chimique.
La règle générale est essentielle : une transformation chimique ne modifie jamais le noyau, elle ne concerne que les électrons. Si le nombre de protons changeait, le numéro atomique changerait, et l'élément lui-même deviendrait un autre élément : ce serait une transformation nucléaire, pas une réaction chimique.
Les pièges à éviter
- Confondre et le nombre de neutrons dans l'écriture .
- Croire qu'un ion positif a gagné un proton.
- Entamer une sous-couche avant d'avoir saturé la précédente, par exemple écrire pour .
- Compter tous les électrons comme électrons de valence.
Pour aller plus loin
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