Concepts Fondamentaux en Chimie : Atomes, Ions, Solutions

Concepts Fondamentaux en Chimie

Mélanges et Solutions Chimiques

Homogène vs Hétérogène

Un mélange homogène signifie qu'il a un aspect uniforme ; à première vue, il n'y a pas de composants différents visibles. Un mélange hétérogène est composé de plusieurs substances distinctes.

Qu'est-ce qu'une Solution ?

Une solution est un mélange homogène, composé de deux ou plusieurs substances pures qui s'y trouvent en quantités variables et peuvent être séparées par des procédés physiques. Normalement, il y a une substance trouvée en plus grande quantité et qui est appelée solvant. Les autres substances sont appelées solutés.

Solutions Concentrées et Diluées

Une solution concentrée contient beaucoup de soluté. Une solution diluée contient une petite quantité de soluté.

Substances Pures et Éléments Chimiques

Définition de Substance Pure

Une substance pure est une substance qui ne peut être décomposée en d'autres substances par aucun procédé de séparation physique.

Définition d'un Élément

Un élément est une substance pure qui ne peut être décomposée en substances plus simples.

Propriétés des Métaux

Métaux :

• Tendance à être solides en raison de leurs points de fusion et d'ébullition élevés.
• Peuvent être transformés en fils et en feuilles métalliques.
• Ce sont de bons conducteurs (chaleur et électricité).

Propriétés des Non-métaux

Non-métaux :

• Ils sont généralement des gaz ou des liquides à température ambiante.
• Leurs points de fusion et d'ébullition sont généralement bas.
• Ils ne conduisent pas bien la chaleur ou l'électricité.

La Structure de l'Atome

Composition de l'Atome

L'atome est constitué d'une zone centrale appelée noyau, où se trouvent les protons et les neutrons, autour de laquelle se trouvent les électrons. Dans un atome, le nombre de protons est égal au nombre d'électrons ; ainsi, les atomes sont électriquement neutres.

Ions et Isotopes

Le Concept d'Ion

Un atome est neutre lorsqu'il a autant de charges positives que négatives. Si un atome perd des électrons, il acquiert une charge positive en excès. S'il gagne des électrons, sa charge finale est négative. Dans les deux cas, il devient un ion. Un ion est un atome ou un groupe d'atomes chargés électriquement.

Cations et Anions : Types d'Ions

Il existe deux types d'ions :

• Cations (ou ions positifs, A⁺), formés lorsqu'un atome ou un groupe d'atomes perd un ou plusieurs électrons.
• Anions (ou ions négatifs, A^-), formés lorsqu'un atome ou un groupe d'atomes gagne un ou plusieurs électrons.

Le Concept d'Isotopes

Les isotopes sont des atomes du même élément (ils se trouvent à la même place dans le tableau périodique) mais qui ont des masses atomiques différentes. Autrement dit, ce sont des atomes ayant le même numéro atomique Z (nombre de protons dans le noyau), mais un nombre de masse A différent (somme du nombre de neutrons et de protons dans le noyau). Par conséquent, ils diffèrent par le nombre de neutrons.

Calcul de la Masse Atomique

La masse de la plupart des éléments n'est pas un nombre entier. Cela s'explique par le fait que la masse d'un proton ou d'un neutron n'est pas exactement 1 unité de masse atomique, et surtout, parce que presque tous les éléments sont composés de plusieurs isotopes. La masse atomique d'un élément est obtenue comme la moyenne pondérée des masses de ses isotopes naturels, en tenant compte de leur abondance relative (pourcentage) sur Terre.