Structure Del A

8/17/2019 Structure Del A

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Cours chimie

RAHALI FATHI

STRUCTURE DE LA MATIERE

(à l’échelle microscopique )

A-DISCONTINUITE’ DE LA MATIERE

I- Divisibilité de la matiére1- D’ou provient le gravier utilisé en béton ? D’ou provient le sable ?

• Le gravier est obtenu par broyage des roches d’une montagne .le gravier se trouve sousdifférentes

tailles

• Le sable provient de l’érosion provoquée par le vent,l’eau,etc..........

Les roches sont divisibles.Cette divisibilité explique la formation du sable

et l’obtention du gravier

2- A quoi sert un pulvériseur de parfum ?

• Le pulvériseur de parfum sert à diviser le parfum sous forme de gouttelettes très finesLe parfum est divisible en goutteléttes très fines

3- conclusion :

• La matière est divisible ,cette divisibilité peut être très grande

II- Limite de la Divisibilité de la matiére• Les théories chimques et physiques montrent et l’experience vérifie que la divisibilité

de la matière est limitée

• La divisibilité de la matière est limitée ,on dit que la matière est discontinue

• Des divisions successives aboutissent à des grains très petits ,identiques pour un corps pur,Appelé molécules

REMARQUES :

• Les molécules ne sont pas toutes identiques

• Des molécules identiques constituent un corps pur

• Des molucules différentes constituent un mélange

III- LA DIMENSION ET LA MASSE D’UNE MOLECULE :

Exercice 1 :

La mesure de l’épaisseur d’un cheveu agrondi 2600 fois est e= 3,5.10-2m1- Calculer l’épaisseur réelle de ce cheveu2- Sachant qu’il faudrait aligner 135000 molécules de dihydrogène pour obtenir

l’épaisseur d’un cheveu ,calculer un ordre de grandeur de la dimension D d’une

molécule de dihydrogène

Solution :

1- L’épaiseur réelle de ce cheveu : ε =e

2600 =

3,5.10−2

2600 = 13,5.10

-6m

2- D =13,5.10

−6

135000 = 10-10m

CONCLUSION

• La molécule est une particule extrêmement petite Les dimensions d’une molécule sont de l’ordre de quelques Angström ( 1A°= 10

-10m)


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Exercice 2 :Une goutte d’eau a une masse moyenne égale à 0,02g .Sachant q’une goutte d’eau

est formée de 6,66.1020

molécules ; calculer la masse d’une molécule d’eau

Solution :

m = masse d ’une goutte

nombre de mol é cules =

0000.02020202

6666.66666666.1010101020202020

= 3.10-23g = 3.10-26kg

CONCLUSION La masse d’une molécule est de l’ordre de 10-26 kg

B- ATOMES ET IONS SIMPLESI- ATOMES :

Un morçeau dr fer observé au microscope électronique donne des petites particules ordonnées

et bien attachées

C’est particules ne sont pas les molécules on les appelle des atomes

Le fer est est constitué par des atomes .On dit qu’il a une structure atomique

CONCLUSION :Les particules trés petites qui constituent la matière sont des atomes Les metaux et les gaz rares sont formés par des atomes.On dit qu’ils ontune structure atomique

II- DIMENSION ET MASSE D’UN ATOMEExercice :

0,1 mg de fer renferme 1,1.1018

atome de fer

1- Calculer la masse d’un atome de fer

2- Si on met bout à bout ces atomes on obtiendrait une file de longueur 2,53.105 Km

(environ 6 fois le périmètre de la terre au niveau de l’équateur)

Calculer le diamètre de l’atome de ferSolution :

1- la masse d’un atome de fer mfer : mfer =m

n =

0,1

1,1.1018

= 9,3.10-20

mg ,soit 9,3.10-26

kg

2- le diamètre de l’atome de fer : D=longueur de la fil

nombre d ’atomes de fer =

2,53.108

1,1.1018

= 2,3.10-10

m

D= 2,3A°Conclusion :

La dimension d’un atome est de l’ordre de l’Angström La masse d’un atome est de l’ordre de 10

-26 Kg

III- CONSTITUTION D’UN ATOME L’atome est constitué par un noyau chargé positivement autour duquel gravitent

des électrons

Un électron est une particules chargée négativement .sa charge est -1,6.10-19

C

Tous les électrons sont identiques L’atome est électriquement neutre : il possède autant de charges négatives portées par les

électrons que de charges positives portées par le noyau

Le mouvement des électrons autour du noyau forment une sorte du nuage apellée : nuageélectronique


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IV – SYMBOLE D’UN ATOME Chaque atome est symboliser par une lettre majuscule de son nom français

Exemple :

Hydrogène - de symbole ( H )

Soufre - de symbole ( S )

Carbone -de symbole ( C )

Remarque :il existe d’autres atomes qui sont connus par le symbole de leurs nom grecs

Exemple :

Azote - de symbole ( N)

Potassium – de symbole (K )

Parfois, la première lettre du nom est commune à deux ou plusieurs atomes , dans ce casnous ajoutons une deuxiéme lettre minuscule

Exemple :

Cuivre - de symbole ( Cu )

Calcium - de symbole ( Ca )

On utilise souvent un modèle qui représente ces atomes sous forme des sphères colorées A chaque atome correspond une couleur

Exemple :

Nom de l’atome symbole modèle

Hydrogène H

OxygèneO

Carbone C

V-LES IONS SIMPLES :

Lorsqu’ un atome gangne ou perd un ou plusieurs éléctrons ,il se transforme en une entité chimiquechargée appelée « ion »

1-Définition :

Un atome qui gagne ou perd un ou plusieurs électrons est un ion simple

Si l’atome gagne les électrons ,il se transforme en ion chargé négativeme Appelé Anion Si l’atome perd les électrons il se transforme en ion chargé positivement

Appelé Cation

2- Symbole des ions simples :Un ion simple est représenté par le symbole de l’atome correspondant. Sa charge électrique

( exprimée en charge élèmentaire) est porté en haut et à droite du symbole


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Nom Nombred’électrons

Symbole Nom Nombred’électrons

Chargeélectrique

Symbole

Hydrogène 1 H Ionhydrogène

0 +1 H+

Oxygène 8 O Ion oxygène 10 -2 O2-

Chlore 17 Cl Ion chlorure 18 -1 Cl-Cuivre 29 Cu Ion

cuivre(II)

27 +2 Cu2+

Sodium 11 Na Ion sodium 10 +1 Na+

Aluminium 13 Al Ionaluminium

10 +3 Al3+

Soufre 16 S Ion soufre 18 -2 S2-

C – MOLECULES ET IONS POLYATOMIQUES

I – LES MOLECULES :

1- Définition :Les molécules sont constituées soit par un seul atome, soit, le plus souvent, par un group d'atomes

liés entre eux. L'ensemble est électriquement neutre.

Remarque

Les molécules d’un Corps purs simples sont constitués par des atomes tousidentiques

Exemples : molécule de dioxygène

molécule de dihydrogène

Les moléculesd’un Corps purs composés : sont formé d’atomes de types différents.

Exemples : La molécule de dioxyde de carbone

2 atomes d’oxygène

1 atome de carbone

ATOME Ion simple correspondant


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La molécule d’eau

2 atomes d’hydrogène

1 atome d’oxygène

L’air n’est pas un corps pur mais un mélange de corps purs. La molécule d’air n’existe pas.

2 Représentation des molécules

On représente matériellement les molécules par des modèles moléculaires.

On respecte, alors, la taille et la couleur de chaque atome.

Il existe deux sortes de modèles :

_ Le modèle éclaté.

Les atomes sont séparés par des tiges en plastique

_ le modèle compact. Les atomes se touchent. Il se rapproche le plus de la réalité.

Toutefois, quelque soit le modèle utilisé, la représentation des molécules devient très vite grande et

complexe. En effet, certaines molécules contiennent, parfois, un grand nombre d’atomes.

Exemple :La molécule de butane contient 4 atomes de carbone et 10 atomes d’hydrogène.

On a donc inventé un système simplifié où chaque molécule est représentée par une formule chimique.

Celle-ci indique les symboles des atomes qui la constituent et leur nombre.

Noms de la

molécule

Dioxygène Dihydrogène Eau Dioxyde de

carbone

Monoxyde

de carbone

Formuleschimiques

O2 H2 H2O CO2 CO


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L’indice, placé en bas et à droite, d’une lettre n’agit que sur la lettre qui le précède.

H2O

Le nombre 2 agit sur lalettre H

2COLe nombre 2 agit sur la lettreO mais pas sur le C

La formule d’une molécule indique la composition en atomes de cette molécule Lorsque la molécule est composée d’atomes différents, les lettres doivent être en majuscule

et de la même taille. L’atomicité d’une molécule est le nombre d’atome dans cette molécule

II – LES IONS POLYATOMIQUES :1- Définition :

Un ion polyatomique est une entité chimique électriquement chargée formée de plusieur atomes

liés

2- Un ion polyatomique est représenté par une formule qui comporte les symboles des atomes quiconstituent l’ion ,la charge de l’ion est portée en haut et à droite de la formule .

Exemples:Ion hydroxyde : OH- ;Ion sulfate: SO4

2- ;Ion nitrate : NO3- ;Ion carbonate : CO3

2-

III- CORPS PUR A’ STRUCTURE IONIQUE :

Un corps pur à structure ionique est formé par des anions et des cations . On le représente par une

formule,appelée formule statique

Exemple :

La molécule de nitrates d’allumininium est formé de cation Al3+

et anion 3 NO−

En appliquant la neutralité électrique de la molécule donner sa formule statique

• la charge de Al 3+ et (+3 )

• la charge de 3 NO− (- 1 ) ,donc pour avoir la neutralité de la molécule il nous faut

3 ions de3

NO−

Donc la formule statique de la molécule : Al(NO3)3


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Tableau récapitulatif des principaux ions de la chimie.

CATIONS ANIONS

ions portantune seulecharge

H+ proton

H3O+

ion hydroniumNH4

+ ion ammonium

Li+ ion lithiumNa+ ion sodiumK+ ion potassiumAg+ ion argent

HO- ion hydroxyde

Cl-

ion chlorureNO-3 ion nitrate

MnO-4 ion permanganate

ions portant

deux charges

Mg2+ ion magnésiumCa2+ ion calciumBa2+ ion baryumFe2+ ion fer II

Ni2+ ion nickelCu2+ ion cuivre IIZn2+ ion zincSn2+ ion étainPb2+ ion plomb

O2- ion oxydeS2- ion sulfure

SO2-3 ion sulfite

SO2-4 ion sulfate

CO2-3 ion carbonate

Cr2O2-7 ion dichromate

ions portanttrois charges

Al3+ ion aluminiumFe3+ ion fer IIIAu3+ ion or

PO3-4 ion phosphate

N3- ion nitrure

ions portant

quatre charges

Pt4+ ion platine IV C4- ion carbure

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