Molécules, atomes et ions

Dans ce cours, nous étudions la notion d’atome et de molécule et les représentations des atomes et des molécules courantes.

La matière est constituée de petits grains de matière appelés les atomes.

I. Atomes

Il existe une centaine d’atomes différents et chaque atome porte un nom, a un symbole et un modèle moléculaire. Il faut connaître le symbole et le modèle moléculaire des quatre atomes les plus courants :

Hydrogène

• Son symbole est H, qui correspond à la première lettre de son nom. Son modèle est une sphère blanche.

Carbone

• Son symbole est C, la première lettre de son nom. Son modèle est une sphère noire.

Oxygène

• Son symbole est O, la première lettre de son nom. Son modèle est une sphère rouge.

Azote

• Son symbole est N, c’est le seul pour lequel son symbole ne correspond pas à la première lettre de son nom. Son modèle est une sphère bleue.

II. Molécules

Une molécule est un ensemble d’atomes liés entre eux. Voyons le modèle des molécules, et comment, à partir du modèle, établir la formule chimique des molécules.

• Le premier modèle est la molécule d’eau. On constate qu’elle a un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène. Pour la formule, on va donc écrire le symbole des deux atomes présents : HO (par ordre alphabétique). On a deux hydrogènes donc on va préciser en indice, en bas à droite du H, le chiffre 2. On a qu’un seul atome d’oxygène : on ne l’écrit pas en indice car c’est sous-entendu qu’il n’y a qu’un seul atome. Molécule d’eau = H₂O
• Le deuxième modèle est celui du méthane. On a la formule et on va représenter le modèle moléculaire. Dans la formule, on a CH4. On a donc un seul atome de carbone (aucun chiffre indiqué) et quatre atomes d’hydrogène. On va alors la représenter comme ceci : 

• Un atome de carbone au centre et quatre molécules d’hydrogène de part et d’autre de l’atome de carbone, de façon symétrique.

Précision : les atomes d’hydrogène sont, dans les représentations, plus petits que les atomes de carbone, d’hydrogène et d’azote qui sont, eux, à peu près de la même taille.