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SCIENCES · 3èmeCours gratuit

🔬 Atomes, ions et solutions

Leçon complète · Fiche · Quiz

Des atomes aux ions

Tout est fait d'atomes. Un atome est électriquement neutre : il possède autant de charges positives (les protons, dans le noyau) que de charges négatives (les électrons, qui tournent autour du noyau).

Un apparaît quand un atome perd ou gagne des électrons. Comme les charges ne se compensent plus, l'ion porte une charge électrique.

🔍
Pourquoi ?
On n'ajoute ni n'enlève jamais de protons : ils sont enfermés dans le noyau. Seuls les électrons, en périphérie, peuvent partir ou arriver. Le nombre de protons ne change donc pas entre l'atome et son ion.
  • ▸Si l'atome perd des électrons, il manque des charges négatives : l'ion est positif. On l'appelle . Exemple : l'atome de sodium perd 1 électron et devient l'ion sodium Na+.
  • ▸Si l'atome gagne des électrons, il a trop de charges négatives : l'ion est négatif. On l'appelle . Exemple : l'atome de chlore gagne 1 électron et devient l'ion chlorure Cl-.
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Exemple
L'atome de sodium a 11 protons et 11 électrons. L'ion Na+ garde 11 protons mais n'a plus que 10 électrons : il manque 1 charge négative, d'où le signe +. L'atome de chlore a 17 protons et 17 électrons ; l'ion Cl- a toujours 17 protons mais 18 électrons, d'où le signe -.

Les solutions aqueuses

Quand on dissout un solide dans l'eau, on prépare une solution aqueuse. Le produit dissous est le , et le liquide qui dissout (ici l'eau) est le . Une solution est dite aqueuse lorsque le solvant est l'eau.

La fait disparaître le solide, mais sa matière ne disparaît pas : elle se disperse dans tout le liquide.

⚠️
Piège
Dissoudre n'est pas fondre. La fonte est un changement d'état dû à la chaleur ; la dissolution mélange deux espèces. Le sucre se dissout dans l'eau, il ne fond pas.

Quand on dissout un solide ionique comme le chlorure de sodium (sel, formule NaCl), il se sépare en ions. La solution obtenue contient des ions Na+ et des ions Cl- : on l'écrit (Na+ + Cl-). Elle reste électriquement neutre, car il y a autant de charges + que de charges -.

🔍
Pourquoi ?
Une solution qui contient des ions conduit le courant électrique : c'est une solution ionique. L'eau sucrée, qui ne contient que des molécules, ne conduit pas le courant.

La concentration en masse

Pour dire si une solution est très concentrée ou très diluée, on utilise la , notée Cm. On la calcule ainsi :

Cm = m / V

m est la masse de soluté (en grammes, g), V est le volume de solution (en litres, L), et Cm s'exprime en grammes par litre (g/L).

🎮
Exemple
On dissout 20 g de sel dans 0,5 L d'eau. La concentration en masse vaut Cm = 20 / 0,5 = 40 g/L.
💡
Astuce de pro
Avant de calculer, vérifie les unités : la masse en grammes et le volume en litres. Si on te donne 500 mL, convertis d'abord en 0,5 L. Une erreur d'unité est l'erreur la plus fréquente au brevet.

Plus on dissout de soluté dans le même volume, plus Cm est grande : la solution est plus concentrée.

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