Notion d'ion | Structure de l'atome

• 1 Atome : électriquement neutre (protons = électrons)
• 2 Ion : électriquement chargé (protons ≠ électrons)
• 3 Numéro atomique : reste inchangé (nombre de protons constant)

Un cation se forme quand un atome perd un ou plusieurs électrons :

• Atome → Cation + électrons
• Exemple : Na → Na⁺ + e⁻
• Le cation a plus de protons que d'électrons
• Charge positive : +1, +2, +3...

Un anion se forme quand un atome gagne un ou plusieurs électrons :

• Atome + électrons → Anion
• Exemple : Cl + e⁻ → Cl⁻
• L'anion a plus d'électrons que de protons
• Charge négative : -1, -2, -3...

• 1 Na⁺ : sodium a perdu 1 électron
• 2 Ca²⁺ : calcium a perdu 2 électrons
• 3 Cl⁻ : chlore a gagné 1 électron
• 4 O²⁻ : oxygène a gagné 2 électrons

Les cations sont des ions chargés positivement :

• Ils proviennent souvent des métaux
• Ils ont tendance à perdre des électrons de valence
• Ils ont plus de protons que d'électrons
• Exemples : Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺

• Ils proviennent souvent des non-métaux
• Ils ont tendance à gagner des électrons
• Ils ont plus d'électrons que de protons
• Exemples : Cl⁻, Br⁻, I⁻, O²⁻, S²⁻, F⁻

Un ion est représenté par le symbole de l'élément suivi de sa charge :

Où :

• X = symbole chimique de l'élément
• n = valeur de la charge
• + ou - = signe de la charge

• 1 Na⁺ : ion sodium, charge +1
• 2 Mg²⁺ : ion magnésium, charge +2
• 3 Al³⁺ : ion aluminium, charge +3
• 4 Cl⁻ : ion chlorure, charge -1
• 5 O²⁻ : ion oxyde, charge -2
• 6 N³⁻ : ion nitrure, charge -3

L'atome de sodium (Z=11) a :

• 11 protons dans le noyau
• 11 électrons autour du noyau
• Configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
• 1 électron de valence sur la couche M

Le sodium perd son électron de valence pour devenir stable :

• Na → Na⁺ + e⁻
• Ion Na⁺ a maintenant : 11 protons, 10 électrons
• Charge : +1
• Configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ (semblable au néon)

L'atome de chlore (Z=17) a :

• 17 protons dans le noyau
• 17 électrons autour du noyau
• Configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
• 7 électrons de valence sur la couche M

Le chlore gagne un électron pour avoir 8 électrons de valence :

• Cl + e⁻ → Cl⁻
• Ion Cl⁻ a maintenant : 17 protons, 18 électrons
• Charge : -1
• Configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ (semblable à l'argon)

Les atomes tendent à acquérir une structure électronique stable :

• Les gaz nobles ont une couche de valence complète
• Les atomes cherchent à avoir 8 électrons de valence (sauf H et He)
• Ils peuvent perdre, gagner ou partager des électrons

• 1 Métaux : perdent des électrons pour ressembler au gaz noble précédent
• 2 Non-métaux : gagnent des électrons pour ressembler au gaz noble suivant
• 3 Exemple : Na⁺ a la même structure que le néon, Cl⁻ comme l'argon

Le calcium (Z=20) a la configuration électronique : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

• 1 Il a 2 électrons de valence sur la couche N (n=4)
• 2 Pour être stable, il perd ces 2 électrons
• 3 Il forme l'ion Ca²⁺ avec la configuration : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
• 4 L'ion Ca²⁺ ressemble à l'argon (Z=18)

L'oxygène a 6 électrons de valence, il gagne 2 électrons : O²⁻

O + 2e⁻ → O²⁻

L'aluminium a 3 électrons de valence, il perd 3 électrons : Al³⁺

Al → Al³⁺ + 3e⁻

Le fluor a 7 électrons de valence, il gagne 1 électron : F⁻

F + e⁻ → F⁻

Un ion polyatomique est un groupe d'atomes liés chimiquement qui porte une charge électrique globale :

• Ils sont formés de plusieurs atomes
• Ils restent ensemble comme une seule unité chargée
• Ils se comportent comme un seul ion dans les réactions

• 1 Ammonium : NH₄⁺
• 2 Hydroxyde : OH⁻
• 3 Nitrate : NO₃⁻
• 4 Sulfate : SO₄²⁻
• 5 Carbonate : CO₃²⁻
• 6 Phosphate : PO₄³⁻

• 1 Un ion est un atome (ou groupe d'atomes) chargé électriquement
• 2 Les cations sont chargés positivement (perte d'électrons)
• 3 Les anions sont chargés négativement (gain d'électrons)
• 4 La formation d'ions suit la règle de l'octet

• 1 Xⁿ⁺ pour les cations de charge +n
• 2 X^n- pour les anions de charge -n
• 3 Les ions monoatomiques viennent d'un seul atome
• 4 Les ions polyatomiques viennent de plusieurs atomes