Rappels de cours — TD 1 : Notions fondamentales
Ce livre rassemble les rappels de cours nécessaires au TD 1 : constituants de la matière, masse à l'échelle atomique, mole et nombre d'Avogadro. Il propose également des exercices résolus, une méthodologie de résolution et les erreurs à éviter.
2. La matière et ses constituants
Atome, molécule, ion
L'atome est la plus petite entité d'un élément chimique qui en conserve les propriétés. Il est constitué d'un noyau, où se concentre presque toute la masse, entouré d'électrons.
La molécule résulte de l'union de plusieurs atomes liés entre eux. Elle est électriquement neutre. Exemples : le dioxygène O₂, l'eau H₂O, le méthane CH₄.
L'ion est un atome ou un groupe d'atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Il porte donc une charge électrique : le cation est positif (Na⁺, Ca²⁺), l'anion est négatif (Cl⁻, SO₄²⁻).
Retenez que seul l'électron est échangé lors de la formation d'un ion. Le noyau, lui, reste inchangé — c'est ce qui fait que l'élément chimique demeure le même.
Corps purs et mélanges
Un corps pur ne contient qu'une seule espèce chimique. Il est dit simple s'il ne comporte qu'un seul élément (Fe, O₂, S₈), composé s'il en comporte plusieurs (H₂O, NaCl, CO₂).
Un mélange contient plusieurs espèces chimiques. Il est homogène si l'on n'y distingue qu'une seule phase à l'œil nu (eau salée, air), hétérogène si l'on en distingue plusieurs (eau et huile, granit).
La distinction est importante pour la suite : les relations que nous établirons dans les chapitres suivants s'appliquent à un corps pur bien identifié, pas à un mélange dont la composition varie.