🧲 Les ions monoatomiques : règles du duet et de l'octet
Les gaz nobles sont les stars de la chimie : tranquilles, stables, ils ne réagissent avec personne. Tous les autres atomes rêvent de leur ressembler ! Fais glisser les électrons d'un atome à l'autre, et aide chacun à atteindre la configuration de son gaz noble préféré… en en perdant ou en en gagnant le moins possible.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- Sur la règle graduée du haut, chaque atome est placé à son nombre d'électrons. Les gaz nobles (He, Ne, Ar, en violet) ont 2, 10 ou 18 électrons : chaque atome va vers le gaz noble le plus proche.
- Le sodium (… 3s1) a intérêt à perdre son unique électron externe : il devient l'ion Na+, qui a la configuration du néon. Le chlore (… 3s2 3p5) préfère gagner un électron : il devient Cl−, comme l'argon.
- Quand un atome perd tous ses électrons externes, la couche du dessous (pleine) devient sa couche externe : c'est pour cela qu'un cation est plus petit que l'atome. Un anion, lui, grossit un peu.
- Les électrons gardent leur couleur : on voit qu'un ion chlorure contient un électron venu du sodium. Les électrons ne disparaissent pas, ils changent seulement d'atome.
- Le magnésium donne 2 électrons, mais le chlore n'en prend qu'un : il faut donc deux atomes de chlore pour un de magnésium. La charge totale reste nulle : c'est l'électroneutralité, qui donne la formule MgCl2.
Expériences à faire
- Avec le sodium et le chlore, déplace un seul électron : les deux ions sont-ils stables ? Et si tu en déplaces un deuxième ?
- Choisis le magnésium et le chlore avec un seul atome de chaque côté : que dit l'animation ? Combien d'atomes de chlore faut-il ajouter ?
- Lithium et hydrogène : pourquoi parle-t-on ici de règle du duet et pas de l'octet ?
- Dans « ✏️ Mon atome », choisis le carbone (Z = 6) : pourquoi ne forme-t-il pas d'ion ?
- Aluminium et oxygène : prévois les proportions avec l'électroneutralité avant de déplacer les électrons !
La chimie derrière l'animation
- Un ion monoatomique est un atome qui a perdu ou gagné des électrons. Sa charge vaut q = (Z − ne) × e, où ne est son nombre d'électrons et e = 1,6 × 10−19 C.
- Règle du duet (H, Li, Be) : l'entité stable a 2 électrons, comme l'hélium. Règle de l'octet : elle a 8 électrons sur sa couche externe, comme le néon ou l'argon.
- Les métaux (colonnes 1, 2, 13) perdent leurs électrons de valence : Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Al3+. Les non-métaux (colonnes 15 à 17) en gagnent : N3−, O2−, S2−, F−, Cl−.
- Un solide ionique est électriquement neutre : a × q+ + b × q− = 0. Exemple : 2 × (+3) + 3 × (−2) = 0, d'où Al2O3.
- Les atomes des colonnes 14 (C, Si) devraient échanger 4 électrons : c'est trop, ils forment plutôt des liaisons covalentes (doublets mis en commun).
D'autres animations
La chromatographie sur couche mince
Fais monter l'éluant, révèle la plaque sous UV ou au diiode, mesure les Rf et démasque les constituants d'un mélange mystère.
Manipuler →Préparer une solution par dilution
Pipette jaugée, fiole jaugée, trait de jauge : dilue une solution colorée, calcule le facteur de dilution et construis ton échelle de teinte.
Manipuler →Construis ton atome
Glisse protons, neutrons et électrons : élément, symbole, isotopes, ions, configuration électronique et règle de l'octet en direct.
Manipuler →Et maintenant, on passe aux choses sérieuses ? 😉
ExpoSinus est un site d'éducation : les jeux et les articles sont là pour donner envie, les cours et les exercices pour progresser vraiment.