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Cours chimie RAHALI FATHI STRUCTURE DE LA MATIERE (à l’échelle microscopique )

Cours chimie RAHALI FATHI STRUCTURE DE LA MATIERE (à l’échelle microscopique ) A-DISCONTINUITE’ DE LA MATIERE I- Divisibilité de la matiére 1- 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 sous différentes 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 fines Le 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= 3,5.10-2m 1- Calculer l’épaisseur réelle de ce cheveu 2- 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) Cours chimie RAHALI FATHI 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 molécules = 0 0 0 0.02 02 02 02 6 6 6 6.66 66 66 66.10 10 10 1020 20 20 20 = 3.10-23g = 3.10-26kg CONCLUSION La masse d’une molécule est de l’ordre de 10-26 kg B- ATOMES ET IONS SIMPLES I- 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 ont une structure atomique II- DIMENSION ET MASSE D’UN ATOME Exercice : 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 fer Solution : 1- la masse d’un atome de fer mfer : mfer = m n = 0,1 1,1.1018 = 9,3.10-20 mg ,soit 9,3.10-26kg 2- le diamètre de l’atome de fer : D= longueur de la fil nombre d’atomes de fer = 2,53.108 1,1.1018 = 2,3.10-10m 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 -1,6.10-19C 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 : nuage électronique Cours chimie RAHALI FATHI 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 cas nous 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 Oxygène O Carbone C V-LES IONS SIMPLES : Lorsqu’ un atome gangne ou perd un ou plusieurs éléctrons ,il se transforme en une entité chimique chargée 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 Cours chimie RAHALI FATHI Nom Nombre d’électrons Symbole Nom Nombre d’électrons Charge électrique Symbole Hydrogène 1 H Ion hydrogène 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 Ion aluminium 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 tous identiques 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 Cours chimie RAHALI FATHI 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 Formules chimiques O2 H2 H2O CO2 CO Cours chimie RAHALI FATHI L’indice, placé en bas et à droite, d’une lettre n’agit que sur la lettre qui le précède. H 2 O Le nombre 2 agit sur la lettre H 2 CO Le nombre 2 agit sur la lettre O 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 qui constituent 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- uploads/s3/ structure-del-a.pdf