I. Situation d’apprentissage
Au quotidien, nous rencontrons des
solutions salées (eau de mer, sérum physiologique), des
gaz (air), des
corps purs… Un élève de 2nde A se demande :
- De quoi sont faites ces substances à l’échelle microscopique ?
- Quelle différence y a‑t‑il entre un ion et une molécule ?
Cette leçon vise à distinguer clairement
atomes,
ions et
molécules, et à donner quelques exemples courants.
II. Espèces chimiques, atomes, ions et molécules
1. Espèce chimique
Une espèce chimique est un ensemble d’entités identiques : atomes, ions ou molécules.
Exemples :
- l’espèce H₂O regroupe toutes les molécules d’eau ;
- l’espèce Na⁺ regroupe tous les ions sodium ;
- l’espèce O₂ regroupe toutes les molécules de dioxygène.
2. Atome
Un atome est une entité électriquement neutre constituée d’un noyau (protons, neutrons) entouré d’électrons.
Exemples : atomes de sodium Na, de chlore Cl, de carbone C…
3. Ion
Un ion est une particule chargée électriquement issue d’un atome ou d’une molécule ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
- Cation : ion chargé positivement (perte d’électrons). Ex. : Na⁺, Ca²⁺…
- Anion : ion chargé négativement (gain d’électrons). Ex. : Cl⁻, SO₄²⁻…
| Espèce | Type | Origine |
|---|
| Na⁺ | Cation | Atome de sodium ayant perdu 1 e⁻ |
| Cl⁻ | Anion | Atome de chlore ayant gagné 1 e⁻ |
| Ca²⁺ | Cation | Atome de calcium ayant perdu 2 e⁻ |
4. Molécule
Une molécule est un ensemble d’atomes liés entre eux par des liaisons chimiques. Elle est électriquement neutre.
Exemples :
- molécule de dioxygène O₂ ;
- molécule d’eau H₂O ;
- molécule de dioxyde de carbone CO₂…
III. Ions et molécules en solution aqueuse
1. Solutions moléculaires / solutions ioniques
- Dans une solution moléculaire, le soluté est présent sous forme de molécules (par exemple sucre dans l’eau).
- Dans une solution ionique, le soluté est présent sous forme d’ions (par exemple chlorure de sodium NaCl dans l’eau).
En solution aqueuse, un sel ionique comme NaCl se dissocie en ions :
NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)
2. Exemples d’ions fréquents
| Ion | Charge | Origine / exemple |
|---|
| Na⁺ | +1 | Sels de sodium (NaCl, Na₂CO₃…) |
| Ca²⁺ | +2 | Calcaire, eau dure |
| Cl⁻ | −1 | Chlorure de sodium, eau de mer |
| SO₄²⁻ | −2 | Sulfate dans certains engrais, eaux minérales |
IV. Représentation des espèces
1. Formules chimiques
- Une formule chimique indique la nature et le nombre d’atomes dans une entité (ion ou molécule).
- Exemples : H₂O, CO₂, Na⁺, SO₄²⁻…
2. Écriture symbolique
On écrit :
- pour un ion : symbole chimique + charge (Na⁺, Ca²⁺, Cl⁻…) ;
- pour une molécule : symbole de chaque élément avec ses indices (H₂O, CO₂…).
V. Applications et exercices types
1. Distinguer ions et molécules
- Dire si une formule (H₂O, Na⁺, Cl₂, Ca²⁺…) représente un ion ou une molécule.
- Préciser la charge d’un ion, la nature des atomes dans une molécule.
2. Reconnaître des solutions ioniques
- À partir du nom d’un solide dissous (NaCl, CuSO₄, etc.), donner les ions présents en solution.
- Associer chaque ion à sa charge.
VI. À retenir
✔ Une espèce chimique est un ensemble d’entités identiques (atomes, ions ou molécules).
✔ Un ion est une particule chargée (cation ou anion) issue de la perte ou du gain d’électrons.
✔ Une molécule est un ensemble neutre d’atomes liés entre eux par des liaisons chimiques.
✔ En solution aqueuse, certains solides se dissocient en ions (solutions ioniques), d’autres restent sous forme de molécules.
Créé par Haniel_dev