Chimie · 3ème
Ions - découverte
Définir un ion, distinguer un cation d'un anion, et écrire correctement la formule d'un ion à partir de son atome d'origine.
Au marché d'Adjamé, Kofi accompagne sa maman qui achète du sel de cuisine pour préparer le kédjénou. Sa maman lui dit : « Kofi, tu sais que ce sel, une fois dissous dans l'eau, se transforme en petites particules chargées d'électricité ? C'est pour cela que l'eau salée conduit le courant électrique, contrairement à l'eau pure ! » Kofi est surpris : comment un simple grain de sel peut-il contenir de l'électricité cachée ? En classe, son professeur de Chimie lui révèle le secret : ce sont les ions ! Aujourd'hui, tu vas découvrir avec Kofi ce mystère de la matière : comment un atome neutre devient une particule chargée, capable de transporter du courant électrique dans l'eau salée, dans ton corps, et même dans la terre du jardin de ta grand-mère à Bouaké.
1. Qu'est-ce qu'un ion ?
Tu as appris en 4ème que l'atome est une particule neutre électriquement. Cela veut dire qu'il possède autant de charges positives (les protons du noyau) que de charges négatives (les électrons autour du noyau).
Mais parfois, un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons. Quand cela arrive, l'atome n'est plus neutre : il devient un ion.
Définition : Un ion est un atome (ou un groupe d'atomes) qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons, et qui porte donc une charge électrique.
Pourquoi un atome perd-t-il ou gagne-t-il des électrons ?
Les atomes cherchent à devenir plus stables, un peu comme Awa qui range bien ses affaires pour être plus organisée. Pour cela, certains atomes libèrent facilement des électrons, d'autres préfèrent en capturer.
2. Les deux familles d'ions
a) Le cation : un ion positif
Quand un atome perd un ou plusieurs électrons, il a alors plus de protons (+) que d'électrons (-). Il devient chargé positivement. On l'appelle un cation.
Exemple : l'atome de sodium (Na) perd 1 électron. Na → Na⁺ + 1 électron
Le sodium devient l'ion sodium Na⁺, avec une seule charge positive.
b) L'anion : un ion négatif
Quand un atome gagne un ou plusieurs électrons, il a alors plus d'électrons (-) que de protons (+). Il devient chargé négativement. On l'appelle un anion.
Exemple : l'atome de chlore (Cl) gagne 1 électron. Cl + 1 électron → Cl⁻
Le chlore devient l'ion chlorure Cl⁻, avec une seule charge négative.
Astuce pour retenir
- Cat-ion → tu peux imaginer un chat (« cat » en anglais) qui saute et perd quelque chose en bondissant → charge positive.
- An-ion → commence comme « ajouter » → l'atome ajoute des électrons → charge négative.
3. Comment écrire la formule d'un ion ?
La formule d'un ion s'écrit avec le symbole de l'atome, suivi d'un exposant indiquant le nombre de charges et le signe (+ ou -).
Règle générale :
- Si l'atome perd n électrons → ion de charge n+ noté X n+ (ou juste X⁺ si n = 1)
- Si l'atome gagne n électrons → ion de charge n- noté X n- (ou juste X⁻ si n = 1)
Exemples de formules importantes à connaître
| Atome | Électrons perdus/gagnés | Ion formé | Nom |
|---|---|---|---|
| Na | perd 1 électron | Na⁺ | ion sodium |
| Cl | gagne 1 électron | Cl⁻ | ion chlorure |
| Mg | perd 2 électrons | Mg²⁺ | ion magnésium |
| Ca | perd 2 électrons | Ca²⁺ | ion calcium |
| O | gagne 2 électrons | O²⁻ | ion oxyde |
| Al | perd 3 électrons | Al³⁺ | ion aluminium |
4. Le sel de cuisine : un exemple d'ions dans la vie réelle
Le sel de cuisine que la maman de Kofi a acheté à Adjamé s'appelle le chlorure de sodium, de formule NaCl. Ce n'est pas un assemblage d'atomes neutres, mais un assemblage d'ions : des ions Na⁺ et des ions Cl⁻, attirés les uns vers les autres car ils ont des charges opposées (le + attire le -).
Quand tu dissous le sel dans l'eau, les ions Na⁺ et Cl⁻ se séparent et se déplacent librement dans l'eau. C'est ce déplacement d'ions qui permet à l'eau salée de conduire le courant électrique, contrairement à l'eau pure qui ne contient pas d'ions libres.
5. Méthode pour trouver un ion à partir d'un atome
Étape 1 : Identifie le symbole de l'atome (donné dans l'énoncé ou le tableau périodique).
Étape 2 : Regarde s'il perd ou gagne des électrons (donné dans l'énoncé).
Étape 3 : Compte le nombre d'électrons perdus ou gagnés.
Étape 4 : Écris la formule : symbole + exposant (nombre + signe).
Étape 5 : Vérifie et nomme l'ion (ion + nom du métal si cation ; ion + suffixe "-ure" ou "-ate" si anion, sauf exceptions comme l'ion oxyde).
À retenir
- Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
- Un cation est un ion positif, formé par une perte d'électrons (ex : Na⁺).
- Un anion est un ion négatif, formé par un gain d'électrons (ex : Cl⁻).
- La formule d'un ion s'écrit : symbole + nombre de charges + signe, en exposant.
- Les ions libres dans l'eau permettent au courant électrique de circuler.
Teste tes connaissances
3 exercices, du plus facile au plus difficile.
Facile
Qu'est-ce qu'un ion, selon la leçon que Kouassi étudie en classe ?
Moyen
Adjoua apprend que l'atome de chlore (Cl) gagne 1 électron. Comment s'appelle l'ion formé ?
Difficile
L'atome d'oxygène (O) gagne 2 électrons. Quelle est la formule de l'ion oxyde formé ?
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