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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Identification des espèces chimiques
Ch. 2
Composition des solutions aqueuses
Ch. 3
Dénombrer les entités
Ch. 4
Le noyau de l’atome
Ch. 5
Le cortège électronique
Ch. 6
Stabilité des entités chimiques
Ch. 7
Modélisation des transformations physiques
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles
Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Décrire un mouvement
Ch. 12
Modéliser une action sur un système
Ch. 13
Principe d’inertie
3. Ondes et signaux
Ch. 14
Émission et perception d’un son
Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses
Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses
Ch. 17
Signaux et capteurs
Méthode
Fiches méthode
Fiches méthode compétences
Annexes
Chapitre 6
Activité 2 - Activité d'exploration
Déterminer la charge des ions monoatomiques
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Problématique de l'activité
Certains ions sont positifs, comme l'ion calcium \mathrm{Ca}^{2+}, l'ion sodium \mathrm{Na}^{+}, alors que d'autres sont négatifs, comme l'ion chlorure \mathrm{Cl}^{-}. Certains portent une charge positive, d'autres deux. Mais d'autres encore portent une ou deux charges négatives, voire plus !
Comment expliquer la charge portée par ces ions monoatomiques ?
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Pourquoi certains ions sont-ils positifs alors que d'autres sont négatifs ?
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Doc. 1 Trois éléments chimiques et leurs ions monoatomiques
Ce tableau permet de déterminer les ions monoatomiques issus de trois atomes différents.
| Élément chimique | Li | F | Al |
| Z | 3 | 9 | 13 |
| Structure électronique de l'atome | 1s22s1 | ||
| Formule de l'ion monoatomique stable | Al3+ | ||
| Structure électronique de l'ion monoatomique stable | 1s2 | ||
| Ion isoélectronique du gaz noble | Ne |
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Doc. 2Le tableau périodique réduit
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Dans le tableau périodique, les lignes portent le nom de période et les colonnes le nom de groupe.
Comme les groupes 3 à 12 n'apparaissent qu'à la 4e période, on peut utiliser une représentation condensée du tableau pour étudier les trois premières périodes.
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Doc. 3 Les ions monoatomiques à connaître !
Expérimentalement, on peut mettre en évidence dans des solutions ioniques de nombreux ions comme :
- l'ion hydrogène \mathrm{H}^{+}, l'ion sodium \mathrm{Na}^{+}, l'ion potassium \mathrm{K}^{+}, l'ion calcium \mathrm{Ca}^{2+}, l'ion magnésium \mathrm{Mg}^{2+};
- mais aussi l'ion fluorure \mathrm{F}^{-} et l'ion chlorure \mathrm{Cl}^{-}.
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- Isoélectronique : deux espèces chimiques sont isoélectroniques si elles possèdent le même nombre d'électrons.
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Continuez la visite de l'Atome Hôtel avec la chambre assez précieuse du béryllium en .
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Questions
Compétence(s)
MOD : Connaître et déterminer la structure du
nuage électronique
1. a. Doc. 1 Compléter la ligne 3 du tableau pour les trois atomes.
2. a. Doc. 1 et 2 Pour l'atome de lithium \text {Li}, déduire la formule de l'ion formé de la structure électronique de l'ion proposé (doc. 1 ligne 5).
2. b. Retrouver avec le doc. 2 le gaz noble dont cet ion est isoélectronique.
2. c. Compléter la ligne 6 du tableau du doc. 1 reproduite ci-dessous.
| Élément chimique | Li | F | Al |
| Z | 3 | 9 | 13 |
| Structure électronique de l'atome | 1s22s1 |
2. a. Doc. 1 et 2 Pour l'atome de lithium \text {Li}, déduire la formule de l'ion formé de la structure électronique de l'ion proposé (doc. 1 ligne 5).
2. b. Retrouver avec le doc. 2 le gaz noble dont cet ion est isoélectronique.
2. c. Compléter la ligne 6 du tableau du doc. 1 reproduite ci-dessous.
| Élément chimique | Li | F | Al |
| Z | 3 | 9 | 13 |
| Ion isoélectronique du gaz noble | Ne |
3. a. Doc. 1 Compléter le reste du tableau.
3. b. Doc. 1 Justifier les réponses.
4. Doc. 1 et 3 Justifier les formules des ions monoatomiques du doc. 3 en reprenant la méthodologie proposée dans le tableau du doc. 1.
| Élément chimique | Li | F | Al |
| Z | 3 | 9 | 13 |
| Formule de l'ion monoatomique stable | Al3+ | ||
| Structure électronique de l'ion monoatomique stable | 1s2 |
3. b. Doc. 1 Justifier les réponses.
4. Doc. 1 et 3 Justifier les formules des ions monoatomiques du doc. 3 en reprenant la méthodologie proposée dans le tableau du doc. 1.
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Synthèse de l'activité
Proposer l'énoncé d'une règle qui permettrait de déduire simplement la structure électronique des ions monoatomiques.
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