Des atomes pour expliquer

I Qu'est ce que la matière ?

La matière est constituée de particules invisibles appelées atomes.

II De l'atome à la molécule

1. Symbole d'atomes

Voici les symboles de quelques atomes importants :

• Hydrogène : H
• Carbone : C
• Oxygène : O

2. Formule de molécules

Dans la nature, les différents atomes s'arrangent entre eux, ils "n'aiment pas" rester seuls. On appelle molécule un tel groupement d'atomes.

Concept clé : Une molécule est un assemblage d'atomes. Le nombre d'atomes de chaque type est indiqué en indice dans la formule chimique.

Par exemple, la molécule d'eau s'écrit H₂O. Elle est constituée de 2 atomes d'Hydrogène et 1 atome d'Oxygène.

Quelques molécules importantes à connaître :

• Molécule d'eau : H₂O
• Molécule de dioxygène : O₂
• Molécule de dioxyde de carbone : CO₂
• Molécule de méthane : CH₄

III Du bilan à l'équation bilan

1. Combustion du Carbone

Le bilan de la combustion du carbone dans le dioxygène s'écrit :

Carbone + dioxygène → dioxyde de carbone

Transformation chimique : Lors de la combustion du carbone, 1 atome de carbone réagit avec 1 molécule de dioxygène (2 atomes d'oxygène) pour former une molécule de dioxyde de carbone (1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène).

Conservation des atomes et de la masse

On constate qu'il y a conservation des atomes au cours d'une réaction chimique.

L'équation-bilan retranscrit le bilan à l'aide des formules des molécules :

C + O₂ → CO₂

Cette équation montre que les atomes présents dans les réactifs (carbone et dioxygène) se retrouvent tous dans le produit (dioxyde de carbone).

Conservation de la masse

Lors d'une expérience de réaction entre la craie et l'acide :

• Masse des réactifs : 156,1g
• Masse des produits : 156,1g

Loi de conservation de la masse : Au cours d'une transformation chimique, la masse totale se conserve. Même si les réactifs disparaissent, leurs atomes sont tous présents dans les produits formés.

Conclusion

Au cours d'une réaction chimique, il y a conservation :

• Des atomes (aucun atome n'est créé ni détruit)
• De la masse (la masse des produits est égale à la masse des réactifs)

Cette loi de conservation de la masse est fondamentale en chimie et a été formulée par Antoine Lavoisier. Elle s'explique par le fait que lors d'une transformation chimique, les molécules se réarrangent mais les atomes restent les mêmes.

Exemple pratique : Dans la combustion incomplète du carbone, on peut obtenir du monoxyde de carbone (CO) au lieu du dioxyde de carbone (CO₂), mais dans tous les cas, le nombre total d'atomes de carbone et d'oxygène reste constant.