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SCIENCES · 4èmeCours gratuit

🔬 Atomes, molécules et ions

Leçon complète · Fiche · Quiz

De quoi la matière est-elle faite ?

Toute la matière qui t'entoure (l'air, l'eau, ton stylo, ton corps) est constituée de minuscules grains. Le plus petit d'entre eux est l'. Un atome est si petit qu'il en faudrait des millions alignés pour atteindre l'épaisseur d'un cheveu.

🔍
Pourquoi ?
On ne peut pas voir un atome avec un microscope ordinaire. Les scientifiques utilisent un modèle, c'est-à-dire une représentation simplifiée, pour expliquer comment la matière se comporte.

Le modèle de l'atome

Un atome est composé de deux parties : - un au centre, qui contient des protons (charge positive) et des neutrons (sans charge) ; - des électrons (charge négative) qui se déplacent tout autour du noyau.

⚠️
Piège
L'atome est presque entièrement vide : entre le noyau et les électrons, il n'y a que du vide. On dit que sa structure est lacunaire.

Dans un atome, il y a autant de protons que d'électrons. Les charges positives compensent exactement les charges négatives : l'atome est donc électriquement neutre.

Symboles et formules

Chaque sorte d'atome possède un reconnu dans le monde entier. La première lettre est toujours une majuscule, la seconde (s'il y en a une) une minuscule.

AtomeSymbole
HydrogèneH
OxygèneO
CarboneC
AzoteN
FerFe
💡
Astuce de pro
Attention à la casse : Co (cobalt) et CO (le gaz monoxyde de carbone) ne désignent pas la même chose. Une majuscule mal placée change tout.

Les molécules

Les atomes peuvent s'assembler. Une est représentée par une formule où des indices indiquent le nombre de chaque atome.

🎮
Exemple
La formule de l'eau est H₂O : elle contient 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène. Le dioxyde de carbone s'écrit CO₂ (1 carbone, 2 oxygènes) et le dioxygène de l'air O₂ (2 atomes d'oxygène).

Quand il n'y a pas d'indice après un symbole, cela signifie qu'il y a un seul atome de cette sorte.

Les ions

Un atome peut gagner ou perdre un ou plusieurs électrons. Il devient alors un , et il n'est plus neutre : - s'il perd des électrons, il a alors plus de charges + que de charges −, il porte une charge positive : c'est un cation (exemple : Na⁺) ; - s'il gagne des électrons, il a alors plus de charges − que de charges +, il porte une charge négative : c'est un anion (exemple : Cl⁻).

⚠️
Piège
Pour fabriquer un ion, on ajoute ou on retire des électrons, jamais des protons. Le noyau ne change pas.

La neutralité de la matière

Même si la matière contient des ions positifs et négatifs, un échantillon (comme un verre d'eau salée) reste électriquement neutre dans son ensemble : la quantité totale de charges positives est exactement égale à la quantité totale de charges négatives. Les charges se compensent.

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