MODÈLE SIMPLE DE L'ATOME
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1) Un modèle de l'atome ;
L'atome est composé d'un noyau porteur de charge électrique positive autour duquel gravitent des électrons porteurs de charge électrique négative.
Le noyau est composé
de protons et de neutrons appelés nucléons. Il est 100000 fois plus
petite que l'atome correspondant.
Le proton porte une charge électrique positive égale à e =1,6.10-19C et a une masse m=1,67.10-27Kg.
Le neutron est neutre
et a une masse m voisine de celle du proton.
L'électron porte une charge électrique négative égale à -e =-1,6.10-19C et a une masse m=9,1.10-31Kg.
Le nombre de charges Z
d'un noyau est le nombre des protons qu'il contient.
Le nombre de masse A
d'un noyau est le nombre des nucléons qu'il contient.
Le nombre de neutrons du noyau s'obtient en faisant la différence N=A-Z
Un noyau ou un atome est représenté par :
Le nuage électronique
d'un atome est formé par Z électrons.
La charge électrique portée par le noyau est Q=Z.e
La masse de l'atome est concentrée dans son noyau :
mnoyau ≈ matome
la masse molaire atomique Mx=Ɲ.matome avec Ɲ=6.02.1023
Nombre d'Avogadro
2) L'élément chimique ;
Tous les atomes dont les noyaux comportent le
même nombre de protons forment un élément chimique :
Des atomes sont des isotopes d'un élément chimique, si leurs noyaux comportent le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents : ils ont donc le même nombre de charges Z et diffèrent par leurs nombres de masse A.
À chaque valeur de Z correspond un seul élément chimique.
Un corps simple est constitué d'un seul élément. Un corps composé est constitué d'au moins deux éléments.
La masse molaire atomique Mx d’un élément chimique X constitué de plusieurs isotopes
3) Un modèle de répartition des électrons :
Les électrons d'un atome se répartissent sur des
couches notées K, L, M...
Une couche électronique de rang n peut contenir au
maximum 2n2 électrons :
-K contient au maximum 2 électrons
– L contient au maximum 8 électrons
– M contient au maximum 18 électrons
Une couche électronique est dite saturée si elle est remplie par le nombre maximum d’électrons qu’elle peut contenir
(la couche M est supposée saturée avec huit électrons).
Les électrons de la couche
externes de l’atome sont appelés électrons de valence.
Règle de remplissage des couches électroniques :
Le remplissage d’une
couche ne commence que lorsque la couche qui la précède soit saturée.
Une couche électronique
doit contenir le maximum d’électrons célibataires ne dépassant pas quatre électrons.
4) Liaison chimique et électronégativité :
Pour avoir une plus grande stabilité chimique, l'atome tend à saturer sa couche électronique externe à 2 électrons (règle de duet) ou à 8 électrons (règle de l'octet) en perdant ou en gagnant un ou plusieurs électrons.
Une liaison covalente est une liaison qui résulte de la mise en commun de deux électrons entre deux atomes.
Une molécule peut être
schématisée par un schéma de Lewis dans laquelle des doublets d'électrons
liants et non liants sont
représentés par des tirets.
Dans une molécule :
La liaison covalente entre deux atomes identiques est dite liaison covalente symétrique.
La liaison covalente entre deux atomes différents est dite liaison covalente dissymétrique.
L'électronégativité d'un
élément chimique caractérise le pouvoir attracteur de l'atome correspondant sur
les électrons de liaison.
Une liaison covalente polaire est une liaison établie entre deux atomes d'électronégativité différente.
L'atome le plus
électronégatif attire plus les électrons de liaison et devient porteur d'une
fraction de charge négative
L'ion ammonium NH4+ résulte à la fixation de l'ion H+ au doublet non liant de l'atome d'azote de la molécule d'ammoniac NH3.
L'ion hydronium H3O+ résulte à la fixation de l'ion H+ au doublet non liant de l'atome d'oxygène de la molécule d'eau H2O.
Une liaison ionique est une liaison chimique qui s'établit entre deux ions de signes contraires.
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