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Sciences physiques Stage n°

Chimie V:

Atomes, éléments et formules chimiques

C’est encore du chinois pour nous, mais ça ne va pas durer !

C.F.A du bâtiment Ermont

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Les symboles des éléments

Chaque élément est répertorié dans le tableau périodique et reçoit un symbole. Par exemple: l’oxygène reçoit le symbole O, le fer le symbole Fe …

Certains symboles s’écrivent avec 1 seule lettre, qui est obligatoirement une majuscule. Par exemple: C pour carbone, H pour hydrogène, N pour azote, …

D’autres symboles s’écrivent avec 2 lettres, dont la première est forcément une majuscule et la seconde est forcément une minuscule. Par exemple: Ca pour Calcium, Al pour Aluminium, Pb pour plomb, …

Remarque : Un symbole ne s’écrit donc jamais avec 1 minuscule toute seule, ni avec 2 minuscules, ni avec 3 lettres.

Exercice : En vous aidant du tableau périodique des éléments, retrouvez les symboles des éléments suivants. Ensuite, surlignez la case correspondant à cet élément directement sur votre classification périodique.

Éléments Symboles

Éléments Symboles

Éléments Symboles

Hydrogène H Magnésium Mg Calcium Ca

Hélium He Aluminium Al Fer Fe

Carbone C Silicium Si Nickel Ni

Azote N Phosphore P Cuivre Cu

Oxygène O Soufre S Zinc Zn

Fluor F Chlore Cl Mercure Hg

Sodium Na Potassium K Plomb Pb

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Lire et écrire une formule chimique

Un corps pur, qu’il soit simple ou composé, est constitué d’atomes liés les uns au autres. Pour simplifier l’écriture de la « recette » de ce corps pur, qui permet de lire ou écrire ce qu’il y a comme atome dans ce corps, on utilise les symboles de ses éléments ainsi que quelques petites conventions, simples mais très importantes. Voyons un peu tout ça sur quelques exemples :

1) Commençons par un cas simple : par exemple le monoxyde de carbone, qui est un gaz extrêmement dangereux pour la santé, et qui est fabriqué avec :

1 atome de carbone et

1 atome d’oxygène:

2) Maintenant, prenons un exemple un peu différent : le gaz dioxygène, constitué de 2 atomes d’oxygène : cette fois-ci, il n’y a qu’un seul élément, l’oxygène, mais il y en a 2 :

Remarquez bien où se trouve le nombre attaché aux 2 atomes d’oxygène : à droite du symbole O, en indice (c'est-à-dire écrit en petit et en bas)

3) Mais comment faire quand un atome entrant dans la formule est en plusieurs exemplaires ? Prenons par exemple la molécule d’eau : elle contient

2 atomes d’hydrogènes

et 1 atome d’oxygène.

Attention : remarquez bien la position de l’indice 2 correspondant à l’hydrogène : il est bien derrière le H et non devant.

C O La formule est donc CO

O O La formule est donc O2

O H

H La formule est donc H2O

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Exercice: en vous aidant de la classification périodique des éléments (tableau de

Mendeleïev), remplissez le tableau ci-dessous :

Nom Formule Composition

Gaz carbonique CO2 Un atome de carbone et deux atomes d’oxygène

Dioxygène O2 2 atomes d’oxygène

Propane C3 H8 3 atomes de carbone et 8 d’hydrogène

Calcaire CaCO3 1 atome de calcium, 1 atome de carbone et 3 d’oxygène

Sucre (glucose) C6H22O11 6 atomes de carbone, 22 d’hydrogène et 11 d’oxygène

Rouille Fe3 O4 3 atomes de fer et 4 d’oxygène

Minium (antirouille) Pb3O4 3 atomes de plomb et 4 d’oxygène

Aspirine C9 H8 O4 9 atomes de carbone, 8 d’hydrogène et 4 d’oxygène

Eau de javel Na O Cl 1 atome de sodium, 1 d’oxygène et 1 de chlore

Vinaigre CH3 CO2 H 2 atomes de carbone, 4 d’hydrogène et 2 d’oxygène

Trichloréthylène C2HCl3 2 atomes de carbone, 1 d’hydrogène et 3 de chlore

Sulfate de cuivre CuSO4 1 atome de cuivre, 1 de soufre et 4 d’oxygène

Saphir Al2O3 2 atomes d’aluminium et 3 d’oxygène

Nicotine C16 H14 N2 16 atomes de carbone, 14 d’hydrogène et 2 d’azote

Ammoniaque NH4 OH 1 atome d’azote, 1 d’oxygène et 5 d’hydrogène

Plâtre CaSO4 1 atome de calcium, 1 de soufre et 4 d’oxygène

Chlorure de sodium (sel) NaCl 1 atome de sodium et 1 de chlore

Vermillon (colorant rouge) HgS 1 atome de mercure t 1 de soufre

Vert de gris CuHCO3 1 atome de cuivre, 1 d’hydrogène, 1 de carbone et 3 d’oxygène

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Les atomes :

La matière est constituée de grains de matière appelés atomes.

Il existe une centaine d’éléments chimiques (atomes) différents.

Chaque élément chimique est symbolisé avec :

1 lettre majuscule (ex : O pour l’oxygène, N pour l’azote)

ou

1 lettre majuscule + 1 lettre minuscule (ex : Cu pour le cuivre, Na pour le sodium).

Le rayon d’un atome est compris entre 0.1 et 0.3 nm ( 1 nm = 1 milliardième de m ).

Carbone Chlore Calcium Chrome Cobalt Cuivre

Les molécules ou les cristaux ioniques:

Quand plusieurs atomes se lient entre eux, ils forment alors une molécule ou un cristal ionique.

Exemples de molécules:

H2O pour l’eau (molécule formée par 2 atomes d’hydrogène + 1 atome d’oxygène) O2 pour le dioxygène (molécule formée par 2 atomes d’oxygène)

Exemple de cristaux ioniques:

NaCl pour le sel (chlorure de sodium)

C Cl Ca Cr Co Cu

O O

O H

H Cl

Na

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(Document : JEULIN)