IMPORTANT nombre atomique Z ’un atome orrespond à son nom ...
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CHIMIE 4 SB – Leçon 2 : Structure de l’atome Page 1 sur 7 IMPORTANT Le nombre atomique Z d’un atome correspond à son nombre de protons. Il caractérise la nature de l’élément. Le nombre de masse A d’un atome correspond à son nombre de nucléons, donc à la somme de ses protons et de ses neutrons (nucléons = ce qui se trouve dans le noyau (nucleus)). Par convention, on utilise la notation suivante Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons (et appartiennent donc au même élément chimique) mais qui se distinguent par leur nombre de neutrons. X Z A
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IMPORTANT
Le nombre atomique Z d’un atome correspond à son nombre de protons. Il caractérise la
nature de l’élément.
Le nombre de masse A d’un atome correspond à son nombre de nucléons, donc à la somme
de ses protons et de ses neutrons (nucléons = ce qui se trouve dans le noyau (nucleus)).
Par convention, on utilise la notation suivante
Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons (et appartiennent
donc au même élément chimique) mais qui se distinguent par leur nombre de neutrons.
XZA
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Nombre de neutrons
Nombre de protons
La masse atomique relative
La masse atomique relative d’un élément caractérise la masse moyenne d’un atome dans un
échantillon naturel de l’élément concerné.
Exemple du carbone (C)
Masse atomique relative = mC12 x 0,9893 + mC13 x 0,0107
= 12 x 0,9893 + 13,00335 x 0,0107
= 12,01 u
Exemple du lithium (Li)
Masse atomique relative = mLi6 x 0,0759 + mLi7 x 0,9241
= 6,0151 x 0,0759 + 7,016 x 0,9241
= 6,94 u
La masse atomique relative d’un élément est donc un nombre réel et s’exprime en unités de
masse atomique (u). Il ne faut pas la confondre avec le nombre de masse d’un isotope donné qui
est un nombre entier et qui s’exprime sans unité.
Ex : - Nombre de masse du 12C = 12
- Nombre de mase du 13C = 13
- Masse atomique relative du C = 12,01 u
Sur l’image ci-dessus, les isotopes stables de chaque élément sont représentés en noir. Le pourcentage
indique l’abondance de l’isotope dans un échantillon naturel de l’élément concerné.
Les isotopes représentés dans une autre couleur sont instables et n’existent pas dans la nature, ou alors en
quantités négligeables.
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La couche électronique de valence
Le nuage d’électrons d’un atome se répartit en différentes couches, elles-mêmes subdivisées en
orbitales. Chaque orbitale peut accueillir au maximum deux électrons.
La couche de valence correspond à la dernière couche d’électrons de l’atome, aussi appelée couche
périphérique. Elle est très importante dans l’étude de la chimie car c’est cette couche d’électrons qui
détermine les propriétés chimiques de l’élément concerné.
Les éléments du groupe A peuvent accueillir entre 1 et 8 électrons sur leur couche de valence,
répartis sur 4 orbitales. Chaque famille (colonne) du groupe A regroupe donc des éléments qui
présentent une configuration de valence identique.
Ia Alcalins
IIa Alcalino-terreux
IIIa Terreux
IVa Carbonides
Va Azotides
VIa Sulfurides
VIIa Halogènes
VIIIa Gaz Nobles
La règle de l’octet
La configuration électronique des gaz nobles (8 électrons de valence) constitue la configuration la
plus stable. De manière générale, les autres éléments du tableau ont tendance à former des ions ou
des liaisons chimiques afin de s’approcher de cette configuration idéale. C’est ce qu’on appelle la
règle de l’octet.
L’électronégativité
L’électronégativité est une mesure de la tendance d’un élément à attirer
les électrons de sa couche de valence.
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Un ion est un atome ou un groupe d’atomes chargé électriquement.
La charge que prend un atome quand il s’ionise dépend du nombre d’électrons à
gagner ou à perdre pour atteindre la configuration des gaz nobles
Ecrire une équation d’ionisation
Ca Ca2+ + 2 e-
20 p+ 20 p+
20 e- 18 e-
Étape 1
Déterminer la charge de l’ion à l’aide du tableau
et écrire les états de départs et d’arrivée.
Étape 2
Écrire au crayon les nombres de protons et
d’électrons contenus dans chaque espèce.
Étape 3
Rajouter des électrons du
côté de l’équation où il en
manque pour respecter
l’égalité.
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Le Tableau périodique
Les métaux
Électronégativité faible
- Ils ont tendance à perdre des électrons
pour atteindre la configuration des gaz
nobles
- Ils forment des ions positifs
Dans un métal, les atomes échangent en
permanence des électrons des valences
La mobilité des électrons permet le
passage du courant électrique
L’échange d’électrons entre les atomes
s’accompagne d’un échange d’énergie qui
permet le transfert de chaleur
Les métaux sont des bons conducteurs de
chaleur et d’électricité
Les non-métaux
Électronégativité forte
- Ils ont tendance à gagner des électrons
pour atteindre la configuration des gaz
nobles
- Ils forment des ions négatifs
Dans un non-métal, les électrons de valence
sont fermement liés à l’atome et se déplacent
difficilement.
Puisque les électrons bougent
difficilement, les non-métaux sont de
mauvais conducteurs de chaleur et
d’électricité.
Les métalloïdes sont des éléments qui présentent des propriétés intermédiaires entre celles des
métaux et des non-métaux.
Les gaz nobles possèdent la configuration de valence idéale et n’ont ni tendance à attirer des
électrons, ni tendance à en perdre. Ils ne forment pas d’ions et sont chimiquement inertes.
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Exercices
1- Compléter le tableau suivant :
Symbole # p+ # n° # e- Charge
6Li
23Na+
13 13 13
19 22 18
17 18 2- 14 16 0
25Mg2+
23 18 2+ 53 74 1-
134Ba
3H+
45 35 0 14 10 3+
2- Écrire les équations d’ionisation des éléments suivants :
a) O
b) Al
c) Br
d) K
Exercices
3- Utilisation du tableau périodique
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a) Déterminer l’électronégativité de l’azote
b) Déterminer la masse atomique relative du sodium
c) Déterminer le nombre atomique du potassium
d) Déterminer le nombre d’électrons de valence du phosphore
e) Déterminer le nombre d’électrons célibataires du soufre
f) Déterminer le nombre de couches d’électrons dans un atome d’iode
g) Je suis un élément non-métallique possédant 6 électrons de valence et 2 couches
d’électrons. Qui suis-je ?
h) Je suis un élément alcalin qui possède 3 couches d’électrons. Qui suis-je ?
i) Je suis un élément non-métallique possédant un seul électron de valence. Qui suis-
je ?
j) Je suis un élément non-métallique possédant deux électrons célibataires et 4
couches d’électrons. Qui suis-je ?
k) Je suis un métalloïde possédant 3 couches d’électrons. Qui suis-je ?
