Les ions
Niveau1
Un atome est par définition électriquement neutre. En globalité, il n’est chargé ni positivement ni négativement grâce à un équilibre entre les électrons chargés négativement (moins) et les protons chargés positivement (plus). (Atomes)
Mais souvent, l'atome neutre n'est pas stable électroniquement. Pour se stabiliser, il peut :
- Former des liaisons avec d'autres atomes et donc former des molécules.
- Gagner ou perdre des électrons et devenir un ion.
Description des ions
Un ion est donc un atome qui a perdu ou gagné des électrons. Il n'est donc pas électriquement neutre.
Il existe donc 2 catégories d'ions :
- Les cations : chargés au total, positivement. Ils ont donc un manque d'électrons (de charges négatives)
- Les anions : chargés au total négativement . Ils ont donc un surplus d'électrons (de charges négatives)
Formule des ions
On sait que pour un atome on utilise un symbole constitué d'une lettre majuscule (et parfois en complément une deuxième en minuscule.)
Par exemple :
- l'Hélium que l'on note $He$
- l'Hydrogène que l'on note $H$
- le Fluor que l'on note $F$
Lorsque l'atome devient un ion, il ne modifie que ses électrons, donc le symbole reste le même (car le noyau ne change pas). Il faut donc indiquer la charge global de l'ion en haut à droite du symbole.
Par exemple
- L'ion Hélium sera noté : $He^{2+}$.
- Il a donc perdu 2 charges -. Il devient chargé 2 fois positif.
- L'ion Hydrogène sera noté : $H^{+}$ (on n'écrit pas le 1, comme pour les formules chimiques (molécules)).
- Il a donc perdu 1 charge -. Il devient chargé 1 fois positif.
- L'ion Fluorure sera noté : $F^-$
- Il a donc gagné 1 charge -. Il devient chargé 1 fois négatif.
Niveau2
Décomposition d'un ion
Un ion et un atome de même nature ne diffèrent que par leur nombre d'électrons.
Essayez de créer un atome et un ion avec cette animation. Activez sur la droite le bilan électrique :
On remarque que :
- le nom de l'atome dépend du nombre de protons.
- la charge dépends de la différence entre protons et électrons.
Ainsi, la transformation en ion ne change pas la composition du noyau.
Par exemple :
L'atome d'Hélium a pour notation atomique : $^{4}_{2}He$ donc:
- 2 protons
- 2 neutrons (4-2=2)
- 2 électrons (car l'atome est neutre)
L'ion Hélium se note alors : $^{4}_{2}He^{2+}$ donc:
- 2 protons
- 2 neutrons (4-2=2)
- 0 électrons (car il manque 2 charges - pour équilibrer les 2 charges +)
Vous pouvez étudier les formules des ions et leur composition dans l'animation ci-dessus : Partie "Symbole".