ACTIVITÉ D'EXPLORATION


2
Déterminer la charge des ions monoatomiques




Questions

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1. a. Doc. 1 Compléter la ligne 3 du tableau pour les trois atomes.
Élément chimique Li F Al
Z 3 9 13
Structure électronique de l'atome 1s22s1





2. a. Doc. 1 et 2 Pour l’atome de lithium Li\text {Li}, déduire la formule de l’ion formé de la structure électronique de l’ion proposé (doc. 1 ligne 5).


2. b. Retrouver avec le doc. 2 le gaz noble dont cet ion est isoélectronique.


2. c. Compléter la ligne 6 du tableau du doc. 1 reproduite ci-dessous.
Élément chimique Li F Al
Z 3 9 13
Ion isoélectronique du gaz noble

Ne



3. a. Doc. 1 Compléter le reste du tableau.
Élément chimique Li F Al
Z 3 9 13
Formule de l’ion monoatomique stable



Al3+
Structure électronique de l’ion monoatomique stable 1s2





3. b. Doc. 1 Justifier les réponses.

4. Doc. 1 et 3 Justifier les formules des ions monoatomiques du doc. 3 en reprenant la méthodologie proposée dans le tableau du doc. 1.



Certains ions sont positifs, comme l’ion calcium Ca2+\mathrm{Ca}^{2+}, l’ion sodium Na+\mathrm{Na}^{+}, alors que d’autres sont négatifs, comme l’ion chlorure Cl\mathrm{Cl}^{-}. Certains portent une charge positive, d’autres deux. Mais d’autres encore portent une ou deux charges négatives, voire plus !

➜ Comment expliquer la charge portée par ces ions monoatomiques ?


Doc. 3
Les ions monoatomiques à connaître !

Expérimentalement, on peut mettre en évidence dans des solutions ioniques de nombreux ions comme :
  • l’ion hydrogène H+\mathrm{H}^{+}, l’ion sodium Na+\mathrm{Na}^{+}, l’ion potassium K+\mathrm{K}^{+}, l’ion calcium Ca2+\mathrm{Ca}^{2+}, l’ion magnésium Mg2+\mathrm{Mg}^{2+};
  • mais aussi l’ion fluorure F\mathrm{F}^{-} et l’ion chlorure Cl\mathrm{Cl}^{-}.

Par intuition

Pourquoi certains ions sont-ils positifs alors que d’autres sont négatifs ?

Supplément numérique

Continuez la visite de l'Atome Hôtel avec la chambre assez précieuse du béryllium en vidéo.

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
Proposer l’énoncé d’une règle qui permettrait de déduire simplement la structure électronique des ions monoatomiques.

Doc. 1
Trois éléments chimiques et leurs ions monoatomiques

Ce tableau permet de déterminer les ions monoatomiques issus de trois atomes différents.

Élément chimique Li F Al
Z 3 9 13
Structure électronique de l'atome 1s22s1



Formule de l’ion monoatomique stable



Al3+
Structure électronique de l’ion monoatomique stable 1s2



Ion isoélectronique du gaz noble

Ne

Compétence

MOD : Connaître et déterminer la structure du nuage électronique



Doc. 2
Le tableau périodique réduit

Le tableau périodique réduit

Dans le tableau périodique, les lignes portent le nom de période et les colonnes le nom de groupe.

Comme les groupes 3 à 12 n’apparaissent qu’à la 4e période, on peut utiliser une représentation condensée du tableau pour étudier les trois premières périodes.

Vocabulaire

  • Isoélectronique : deux espèces chimiques sont isoélectroniques si elles possèdent le même nombre d’électrons.
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