Atomes et molécules - 4ème et 3ème
En 4ème, on découvre que la matière est faite de minuscules particules : les atomes. Ces atomes peuvent se combiner pour former des molécules. Comprendre cette structure est la base de toute la chimie moderne.
L'atome
Un atome est la plus petite particule qui garde les propriétés d'un élément chimique. Il est composé d'un noyau (protons + neutrons) et d'électrons en mouvement autour. Taille : ~0,1 nanomètre (invisible à l'œil).
Les éléments chimiques
Il existe environ 118 éléments. Symboles à connaître :
- H : hydrogène, O : oxygène, N : azote (Nitrogen), C : carbone
- Na : sodium (Natrium), Cl : chlore, K : potassium (Kalium)
- Fe : fer (Ferrum), Cu : cuivre (Cuprum), Au : or (Aurum), Ag : argent (Argentum)
- Ca : calcium, Mg : magnésium, S : soufre, Al : aluminium
Les molécules
Une molécule est un assemblage de plusieurs atomes liés. Exemples :
- Eau : H2O (2 hydrogènes + 1 oxygène = 3 atomes)
- Dioxygène : O2 (2 atomes d'oxygène)
- Dioxyde de carbone : CO2 (1 carbone + 2 oxygène = 3 atomes)
- Méthane : CH4 (1 carbone + 4 hydrogène = 5 atomes)
- Glucose : C6H12O6 (24 atomes)
Dans une formule, les indices (petits chiffres en bas) indiquent le nombre d'atomes de chaque élément. Le coefficient (devant) multiplie toute la molécule.
Lecture des formules
- H2O : 2 atomes H, 1 atome O (indice 1 omis)
- 3 H2O : 3 molécules d'eau = 6 H + 3 O au total
- 2 CH4 : 2 molécules de méthane = 2 C + 8 H
- H2SO4 : 2 H + 1 S + 4 O = 7 atomes par molécule
La conservation des atomes (Lavoisier)
Lors d'une réaction chimique, le nombre d'atomes de chaque type est conservé ('rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme'). Une équation chimique doit donc être équilibrée.
Exemple : 2 H2 + O2 → 2 H2O (4 H et 2 O à gauche comme à droite).
Corps simple vs composé
- Corps simple : une seule sorte d'atomes (O2, Fe, C, Au)
- Corps composé : plusieurs éléments (H2O, NaCl, CO2)
Niveaux du jeu
- Niveau 1 : différencier atomes et molécules, compter les atomes.
- Niveau 2 : lire les indices et coefficients.
- Niveau 3 : symboles des éléments.
- Niveau 4 : formules de molécules courantes.
- Niveau 5 : équations chimiques équilibrées et calcul.
Astuces pour les atomes et molécules
Mémoriser les symboles
Beaucoup viennent du latin : Na (Natrium), K (Kalium), Fe (Ferrum), Cu (Cuprum), Au (Aurum), Ag (Argentum), Pb (Plumbum), Hg (Hydrargyrum).
Compter les atomes
Lire la formule avec attention : indice = nb d'atomes dans la molécule. Coefficient = nb de molécules. Multiplier les deux pour le total.
Dans Atomes et Molécules : 125 questions pour maîtriser le langage chimique.
Informations pour les parents et enseignants
Programme de 4ème (introduction) et 3ème (équations équilibrées).
5 niveaux progressifs gratuits
Du concept d'atome à l'équilibrage d'équations chimiques.