Structure Atomique et Liaisons Chimiques: Guide Complet

Structure de l'Atome

• Le Noyau Atomique

  Situé au centre de l'atome, il possède une charge positive et concentre la quasi-totalité de la masse de l'atome.

• Le Cortège Électronique (Électrons)

  Les électrons, chargés négativement, tournent autour du noyau sur des orbites. Ils représentent une masse négligeable de l'atome.

  Les électrons situés dans la dernière couche électronique sont appelés électrons de valence.

• Masses Atomiques

  Les masses atomiques sont très petites, c'est pourquoi on utilise l'unité de masse atomique (uma) pour les exprimer.

• Isotopes

  Ce sont des atomes qui ont le même nombre atomique (même nombre de protons) mais une masse différente (nombre de neutrons différent). Chaque isotope possède une masse et une abondance naturelle spécifiques.

• Ions

  Les ions sont des atomes qui ont perdu ou gagné un ou plusieurs électrons de leur couche externe, acquérant ainsi une charge électrique.

  • Cations

    Ce sont des atomes qui ont perdu un ou plusieurs électrons, devenant ainsi chargés positivement.

  • Anions

    Ce sont des atomes qui ont gagné un ou plusieurs électrons, devenant ainsi chargés négativement.

• Tableau Périodique

  Le tableau périodique des éléments est composé de 7 périodes (lignes) et 18 groupes (colonnes).

Modèle Atomique de Bohr

Postulats du Modèle de Bohr

1. Les électrons se déplacent sur des orbites circulaires autour du noyau sans émettre d'énergie.
2. L'électron sur son orbite possède une énergie qui ne peut prendre que certaines valeurs spécifiques. Plus l'orbite est proche du noyau, moins l'énergie de l'électron est élevée.
3. Les atomes émettent de l'énergie lorsque les électrons sautent d'un niveau d'énergie supérieur vers une orbite inférieure.

Conclusions du Modèle de Bohr

Les électrons d'un atome sont répartis sur des orbites qui sont regroupées en couches ou niveaux d'énergie. Chaque orbite ne peut contenir qu'un nombre limité d'électrons.

• 1^ère couche : 1 orbite - 2 électrons maximum
• 2^e couche : 4 orbites - 8 électrons maximum
• 3^e couche : 9 orbites - 18 électrons maximum

Postulats du Modèle de Dalton

1. La matière est composée d'atomes, qui sont indivisibles et indestructibles, quelle que soit leur taille.
2. Les atomes d'un même élément sont identiques en masse et en propriétés.
3. Les atomes de différents éléments diffèrent en masse et en propriétés.
4. Les atomes de différents éléments se combinent dans des proportions entières simples pour former des composés.

La Liaison Chimique

Une liaison chimique est l'ensemble des forces qui maintiennent ensemble les atomes, les ions ou les molécules. Elle se forme car les atomes liés sont plus stables et occupent un niveau d'énergie minimal par rapport aux atomes isolés.

Électrons de Valence

Ce sont les électrons situés dans la dernière couche électronique d'un atome, également appelée couche de valence. Ils sont déterminants dans la formation des liaisons chimiques.

Règle de l'Octet

Elle décrit la tendance des atomes à acquérir la configuration électronique du gaz noble le plus proche, en complétant huit électrons sur leur dernière couche électronique, ce qui assure la stabilité des molécules et des composés.

Règle du Duet

L'hydrogène, le lithium et le béryllium, lors de la formation de liaisons, tendent à compléter leur dernière couche avec seulement deux électrons pour atteindre la configuration électronique stable de l'hélium.

Types de Liaisons Chimiques

• Liaison Ionique

  C'est la force d'attraction qui s'exerce entre des ions positifs (cations) et des ions négatifs (anions). Elle est produite par un transfert d'électrons : un élément métallique a tendance à donner des électrons pour former des ions positifs, et un élément non métallique a tendance à gagner des électrons pour former des ions négatifs.

  Propriétés des Composés Ioniques

  • Sont solides à température ambiante.
  • Ils ont des points de fusion et d'ébullition élevés.
  • Sont généralement solubles dans l'eau et dans d'autres solvants polaires.
  • Ils conduisent l'électricité seulement lorsqu'ils sont en solution ou en fusion.
  • Ils forment un réseau cristallin très stable.
  • Une fois dissous dans l'eau, ils se dissocient.
  • Ils sont durs et fragiles.

• Liaison Covalente

  C'est la force d'attraction qui s'exerce entre des atomes non métalliques de même électronégativité ou d'électronégativités différentes, par le partage de leurs électrons de valence pour former des molécules.

  • Liaison Covalente Non Polaire

    Se produit entre des atomes identiques (ou de très faible différence d'électronégativité). Les électrons sont situés symétriquement entre les deux noyaux.

  • Liaison Covalente Polaire

    Se produit entre des atomes d'électronégativités différentes. La répartition des charges n'est pas symétrique, créant un dipôle.

• Liaison Métallique