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Ions, molécules et réaction chimique

Un atome est constitué d'un noyau, lui-même contenant des protons, et d'électrons, en nombre égal au nombre de protons.

En fait, le nombre d'électrons autour d'un noyau n'est pas toujours égal au nombre de protons. Certains éléments ont tendance à aimer avoir plus d'électrons, d'autres moins. Mais dans ce cas, l'atome n'est plus neutre - car il n'a plus le même nombre de protons et d'électrons. On ne dit plus que c'est un atome, mais un ion. Il est important d'avoir a l'esprit que les électrons sont finalement assez mobiles. C'est ce qui explique notamment le courant electrique (constitué d'électrons), et bien d'autres choses. Ils peuvent donc exister en dehors d'un atome.

Dans la nature, par exemple, on trouve très rarement du Sodium à l'état d'atome. Le Sodium, en fait, a un électron de trop, dont il cherche à tout prix à se débarasser. C'est pour cela qu'il le donne à tout ce qui passe, et qu'il peut réagir très violemment avec simplement de l'air : le simple fait de mettre du sodium en contact avec de l'air ou de l'eau suffit à déclencher une violente réaction : un feu de sodium. Et ça s'éteint pas facilement...

Du coup, le sodium, y'en a partout, mais sous forme d'ion. Le sel, par exemple, que la mer contient en si grande quantité, c'est des ions sodium, positifs et des ions chlore, négatifs (ils leur manque un électron quand ils sont sous forme d'atome, et ils font tout pour en choper un).


Les molécules L'oxygène est bien un élément. Mais l'eau par exemple, non. L'eau est ce qu'on appelle une molécule : un regroupement d'atomes. En l'occurence, de deux atomes d'hydrogène, et d'un d'oxygène. Ce qu'on note H2O. Les atomes ne restent en effet que rarement seuls. En général, ils se prennent d'affection pour d'autres atomes, et leurs mettent littéralement un bras autour du cou : les nuages électroniques des atomes se mélangent un peu, et c'est ainsi que les atome s'attachent entre eux. Ils sont alors liés par une liaison "covalente" et forment des molécules. Les molécules ne sont donc pas des paquets désorganisés d'atomes. Ce sont des atomes liés entre eux par des liaisons stables et permanentes.

Il existe des atomes qui n'aiment personne : ce sont les gaz rares, comme l'helium, le neon, le krypton... Ils restent seuls car leur nuage électronique est parfait. Donc ils n'éprouvent aucun besoin de perdre ou de gagner d'électron, voire d'en partager un avec un autre atome. Donc on ne les trouve pas sous forme d'ion ou de molécule.

Une réaction chimique est une sorte de partie de chaises musicales : lorsque deux molécules se rencontrent, certaines particules (atomes, électrons) décident qu'ils seraient plus à l'aise avec ceux de l'autre molécule. Il se produit donc un réarrangement des groupes d'atomes. C'est une réaction chimique. Lors d'une réaction chimique, la nature des molécules, donc des groupes d'atomes change souvent. Par contre, les atomes, enfin leurs noyaux, ne sont pas modifiés. Les éléments sont donc conservés lors d'une réaction chimique. Inutile de chercher ainsi à changer le plomb en or. Ce sont deux élements différents, donc aucune réaction chimique ne peut produire cet effet. Par exemple, la combustion d'une molécules de méthane (un atome de carbone et 4 d'hydrogène) avec 3 de dioxygène (deux atomes d'oxygène) donne deux molécules d'eau (deux atomes d'hydrogène et un d'oxygène) et une de dioxyde de carbone (un atome de carbone et deux d'oxygène). Normalement, le compte y est, on a perdu personne. Des fois, ce sont seulement des électrons qui changent de propriétaire, comme pour le sodium.

Il faut noter que les réactions chimiques, même celles qui fournissent beaucoup d'énergie (et qui sont les plus "faciles" à faire) démarrent d'autant plus rapidement qu'il fait chaud. En effet, plus il fait chaud, plus les molécules sont agitées. Et plus elles sont agitées, plus elles se cognent les unes aux autres - donc plus la réaction chimique a de chances de se passer.