Les Ions : Formation par Perte ou Gain d'Électrons
Comprendre la Formation des Ions
Dans la nature, les atomes ne sont pas toujours électriquement neutres. Pour devenir plus stables, ils peuvent perdre ou gagner un ou plusieurs électrons. Lorsqu'un atome n'est plus neutre, on l'appelle un ion. S'il perd des électrons (chargés négativement), il aura plus de protons (positifs) que d'électrons, et deviendra un ion positif, ou cation. S'il gagne des électrons, il deviendra un ion négatif, ou anion.
Données de l'étude
Schéma : Formation de l'ion Sodium (Na⁺) et de l'ion Chlorure (Cl⁻)
L'atome de sodium perd un électron, qui est gagné par l'atome de chlore.
| Atome de départ | Symbole de l'atome | Processus | Formule de l'ion | Nom de l'ion | Composition de l'ion (p⁺, n, e⁻) |
|---|---|---|---|---|---|
| Magnésium | \(^{24}_{12}\text{Mg}\) | Perd 2 électrons | ? | ? | ? |
| Oxygène | \(^{16}_{8}\text{O}\) | Gagne 2 électrons | ? | ? | ? |
Questions à traiter
- Déterminer la formule, le nom et la composition de l'ion formé à partir de l'atome de Magnésium. Expliquer pourquoi il est chargé positivement.
- Déterminer la formule, le nom et la composition de l'ion formé à partir de l'atome d'Oxygène. Expliquer pourquoi il est chargé négativement.
Correction : Comprendre la Formation des Ions
Question 1 : Formation de l'ion Magnésium
Principe :
L'atome de Magnésium (\(^{24}_{12}\text{Mg}\)) perd 2 électrons. Le noyau (protons et neutrons) ne change pas. Seul le nombre d'électrons diminue. La perte d'électrons (charges négatives) entraîne un excès de protons (charges positives), formant un ion positif (cation).
Données de l'atome Mg :
- \(Z = 12 \Rightarrow 12 \text{ protons}\)
- \(A = 24 \Rightarrow \text{Neutrons} = 24 - 12 = 12\)
- L'atome neutre a 12 électrons.
Calcul de la composition de l'ion :
Détermination de la charge et de la formule :
Une charge de +2 s'écrit "2+" en exposant. La formule de l'ion est donc \( \text{Mg}^{2+} \). C'est un cation.
- Formule : \( \text{Mg}^{2+} \)
- Nom : Ion Magnésium
- Composition : 12 protons, 12 neutrons, 10 électrons.
- Il est positif car il a 12 protons (+) mais seulement 10 électrons (-), soit un excédent de 2 charges positives.
Question 2 : Formation de l'ion Oxygène
Principe :
L'atome d'Oxygène (\(^{16}_{8}\text{O}\)) gagne 2 électrons. Le noyau reste identique. Le gain d'électrons (charges négatives) entraîne un excès de charges négatives par rapport aux protons, formant un ion négatif (anion).
Données de l'atome O :
- \(Z = 8 \Rightarrow 8 \text{ protons}\)
- \(A = 16 \Rightarrow \text{Neutrons} = 16 - 8 = 8\)
- L'atome neutre a 8 électrons.
Calcul de la composition de l'ion :
Détermination de la charge et de la formule :
Une charge de -2 s'écrit "2-" en exposant. La formule de l'ion est donc \( \text{O}^{2-} \). C'est un anion.
- Formule : \( \text{O}^{2-} \)
- Nom : Ion Oxyde
- Composition : 8 protons, 8 neutrons, 10 électrons.
- Il est négatif car il a 10 électrons (-) mais seulement 8 protons (+), soit un excédent de 2 charges négatives.
Quiz Rapide : Testez vos connaissances
1. Un atome qui perd des électrons devient...
2. La formule de l'ion Aluminium (Z=13) qui a perdu 3 électrons est :
3. Combien d'électrons possède l'ion sulfure \( \text{S}^{2-} \) (Z=16) ?
Glossaire
- Ion
- Atome ou groupe d'atomes ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons, ce qui lui confère une charge électrique nette.
- Cation
- Ion chargé positivement. Il est formé lorsqu'un atome neutre perd un ou plusieurs électrons.
- Anion
- Ion chargé négativement. Il est formé lorsqu'un atome neutre gagne un ou plusieurs électrons.
- Charge électrique
- Propriété fondamentale des protons (positive) et des électrons (négative). Dans un ion, le déséquilibre entre le nombre de protons et d'électrons crée une charge globale.
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