Atomes et molécules
La matière est faite d'atomes qui s'assemblent en molécules.
1. Les atomes
Définition · Atome
Toute la matière est constituée d'atomes, des particules extrêmement petites (environ $10^{-10}$ m). Chaque type d'atome est représenté par un symbole.
| Atome | Symbole | Couleur (modèle) |
|---|---|---|
| Hydrogène | H | blanc |
| Carbone | C | noir |
| Oxygène | O | rouge |
| Azote | N | bleu |
2. Les molécules
Définition · Molécule
Une molécule est un assemblage d'atomes liés entre eux. Sa formule chimique indique la nature et le nombre de chaque atome.
Exemple
- Eau : $\text{H}_2\text{O}$ (2 atomes d'hydrogène, 1 d'oxygène) ;
- Dioxyde de carbone : $\text{CO}_2$ ;
- Dioxygène : $\text{O}_2$ ; méthane : $\text{CH}_4$.
Attention · Indice
Le chiffre en indice s'applique à l'atome juste avant lui. Un indice 1 ne s'écrit pas.
3. États et agitation
Propriété
- Solide : molécules proches et ordonnées ;
- Liquide : molécules proches mais désordonnées, elles glissent les unes sur les autres ;
- Gaz : molécules éloignées, très agitées et désordonnées.
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Exercices corrigés
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Lire une formule
★☆☆Donner la composition de la molécule de glucose $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ et le nombre total d'atomes.
Écrire une formule
★★☆La molécule d'ammoniac contient 1 atome d'azote et 3 atomes d'hydrogène. Écrire sa formule.
Modèle moléculaire
★★☆Pourquoi un gaz est-il compressible et pas un liquide ?
Symboles
★☆☆Donner le symbole des atomes : hydrogène, carbone, oxygène, azote. Donner le nom des atomes de symboles Cl, Na, Fe, Cu.
Lire des formules
★☆☆Donner la composition de : $\text{CO}_2$ ; $\text{NH}_3$ ; $\text{C}_2\text{H}_6\text{O}$ (éthanol).
Identifier des modèles
★☆☆Donner la formule de chaque molécule représentée.
Atome ou molécule ?
★☆☆Classer : O, O?, H?O, C, CO?, He.
Écrire des formules
★★☆Écrire la formule de : a) une molécule formée de 2 atomes d'hydrogène et 2 d'oxygène ; b) 3 atomes d'oxygène ; c) 1 carbone et 1 oxygène.
Compter les atomes
★★☆Combien d'atomes au total dans : $3\,\text{H}_2\text{O}$ ; $2\,\text{CO}_2$ ; $5\,\text{O}_2$ ?
Taille d'un atome
★★☆Un atome mesure environ $10^{-10}$ m. Combien d'atomes alignés faut-il pour faire $1$ mm ?
Corps pur simple ou composé
★★☆Une molécule formée d'un seul type d'atome correspond à un corps pur simple ; sinon, composé. Classer : O?, H?O, N?, CH?, H?.
Changement d'état
★★☆Lors de la vaporisation de l'eau, les molécules d'eau sont-elles modifiées ? Qu'est-ce qui change ?
Mélange ou corps pur ?
★★☆Un modèle montre dans une boîte des molécules $\text{O}_2$ et $\text{N}_2$ mélangées. S'agit-il d'un corps pur ? De quel gaz peut-il s'agir ?
Dilatation
★★★Pourquoi un gaz chauffé dans un ballon fermé augmente-t-il de volume, sans que sa masse change ?
Diffusion
★★☆Une goutte de parfum ouverte dans un coin de la pièce se sent bientôt partout. Expliquer avec le modèle moléculaire.
Glucose
★★☆Combien d'atomes d'hydrogène y a-t-il dans $10$ molécules de glucose $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ ?
Masse d'une molécule
★★★Un atome d'hydrogène a une masse d'environ $1{,}7 \times 10^{-27}$ kg et un atome d'oxygène $16$ fois plus. Estimer la masse d'une molécule d'eau.
Modèle d'un solide
★☆☆Décrire la disposition des molécules dans la glace.
Ozone
★★☆L'ozone $\text{O}_3$ et le dioxygène $\text{O}_2$ sont-ils la même espèce chimique ?
Formule développée
★★★Dessiner (avec des boules) la molécule d'ammoniac $\text{NH}_3$. Combien de liaisons l'atome d'azote forme-t-il ?
Vrai ou faux
★★☆a) Une molécule est un assemblage d'atomes. b) $\text{CO}$ et $\text{Co}$ désignent la même chose. c) Dans un liquide, les molécules sont immobiles.
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