Au programme de ce chapitre
- I. La règle de l'octet
- II. Composés ioniques et molécules
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un ion est un atome (ou un groupe d'atomes) qui a gagné ou perdu des électrons : il porte une charge électrique.
- Un cation est un ion positif : l'atome a perdu des électrons. Les métaux forment des cations : Na+, Mg2+, Al3+.
- Un anion est un ion négatif : l'atome a gagné des électrons. Les non-métaux forment des anions : Cl−, O2−, S2−.
Un exemple corrigé
Exemple Le sodium Na (K 2, L 8, M 1) perd son électron de valence : Na → Na+ + e−. Il garde 11 protons mais n'a plus que 10 électrons, d'où la charge +1.
Le chlore Cl (K 2, L 8, M 7) gagne un électron : Cl + e− → Cl−. Il a alors 17 protons et 18 électrons, d'où la charge −1.
Le chlore Cl (K 2, L 8, M 7) gagne un électron : Cl + e− → Cl−. Il a alors 17 protons et 18 électrons, d'où la charge −1.
Lexique
- ion
- atome ou groupe d'atomes portant une charge électrique
- cation
- ion positif, qui a perdu des électrons
- anion
- ion négatif, qui a gagné des électrons
- règle de l'octet
- tendance des atomes à avoir 8 électrons sur leur dernière couche
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — perdre un électron rend l'ion négatif ? L'électron est négatif : en perdre un laisse un excès de charges positives. Perte d'électrons = cation (+) ; gain d'électrons = anion (−).
Piège — parler d'une « molécule de NaCl ». NaCl est un cristal d'ions Na+ et Cl−, pas une molécule. Sa formule donne seulement la proportion d'ions : 1 pour 1.
Attention Un ion a le même nombre de protons que l'atome : seul le nombre d'électrons change. Un atome ne gagne ni ne perd jamais de protons dans une réaction chimique.
L'astuce du prof
Astuce. Pour un non-métal, la charge de l'ion est 8 − numéro du groupe, avec le signe moins : l'oxygène (groupe VIa) donne O2−, le chlore (VIIa) donne Cl−. Pour un métal, c'est le numéro du groupe avec le signe plus.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Charge des ions
Retrouve l'ion formé par l'aluminium (Z = 13), le soufre (Z = 16) et le calcium (Z = 20).
Voir la correction
Aluminium : K 2, L 8, M 3, 3 électrons de valence, il les perd : Al3+. Soufre : K 2, L 8, M 6, il lui en manque 2 : il en gagne 2 et forme S2−. Calcium : K 2, L 8, M 8, N 2, il perd ses 2 électrons de valence : Ca2+.
Exercice 2 — Protons et électrons
Complète : Mg2+ (Z = 12), Cl− (Z = 17), O2− (Z = 8), Al3+ (Z = 13). Que remarques-tu pour les électrons ?
Voir la correction
Mg2+ : 12 protons, 10 électrons. Cl− : 17 protons, 18 électrons. O2− : 8 protons, 10 électrons. Al3+ : 13 protons, 10 électrons. Les ions ont 10 électrons (comme le néon) ou 18 électrons (comme l'argon) : ils ont la structure d'un gaz rare.