Objectifs

• Connaître les symboles de quelques atomes courants.
• Lire une formule chimique : nature et nombre des atomes d'une molécule.
• Écrire la formule d'une molécule à partir de son modèle ou de sa composition.
• Ne pas confondre l'indice (petit chiffre en bas) et le nombre placé devant la formule.

1. Les atomes et leurs symboles

Toute la matière est faite d'atomes, des grains extrêmement petits. Chaque sorte d'atome a un symbole : une lettre majuscule, parfois suivie d'une lettre minuscule.

• Hydrogène : \( \ce{H} \)
• Oxygène : \( \ce{O} \)
• Carbone : \( \ce{C} \)
• Azote : \( \ce{N} \)
• Chlore : \( \ce{Cl} \) (deux lettres : C majuscule, l minuscule)

En classe, on représente souvent les atomes par des boules de couleur (modèles moléculaires) : par convention, l'hydrogène est blanc, l'oxygène rouge, le carbone noir et l'azote bleu.

2. Des atomes aux molécules

Une molécule est un groupe d'atomes liés entre eux. La molécule d'eau, par exemple, est formée d'un atome d'oxygène lié à deux atomes d'hydrogène.

À toi de légender la molécule d'eau

Place chaque nom sur la bonne partie du modèle : la grosse boule rouge, une petite boule blanche, et le trait qui les relie.

3. Lire et écrire une formule chimique

Règles d'écriture d'une formule chimique :

• On écrit les symboles des atomes présents dans la molécule.
• Le nombre d'atomes de chaque sorte s'écrit en indice, en bas à droite du symbole.
• Quand il n'y a qu'un seul atome d'une sorte, on n'écrit pas l'indice 1.

Quelques formules à connaître :

• Eau : \( \ce{H2O} \) : 2 atomes d'hydrogène et 1 atome d'oxygène.
• Dioxygène (l'oxygène de l'air que l'on respire) : \( \ce{O2} \) : 2 atomes d'oxygène.
• Diazote (le gaz le plus abondant de l'air) : \( \ce{N2} \) : 2 atomes d'azote.
• Dioxyde de carbone (rejeté quand on respire ou quand on brûle du charbon) : \( \ce{CO2} \) : 1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène.
• Méthane (gaz naturel) : \( \ce{CH4} \) : 1 atome de carbone et 4 atomes d'hydrogène.
• Butane (gaz des bouteilles de cuisine) : \( \ce{C4H10} \) : 4 atomes de carbone et 10 atomes d'hydrogène.

Écrire la formule à partir du modèle

Exemple résolu 1 : lire la formule du butane

Le gaz des bouteilles utilisées pour cuisiner à Abidjan ou à Dakar contient surtout du butane, de formule \( \ce{C4H10} \). Combien d'atomes de chaque sorte une molécule contient-elle, et combien d'atomes en tout ?

Exemple résolu 2 : écrire une formule

Une molécule d'ammoniac contient 1 atome d'azote et 3 atomes d'hydrogène. Écris sa formule. Cherche d'abord.

4. Indice ou nombre devant : ne pas confondre

• \( \ce{H2O} \) : une molécule d'eau, contenant 2 atomes \( \ce{H} \) et 1 atome \( \ce{O} \).
• \( \ce{3H2O} \) : trois molécules d'eau.

Exemple résolu 3 : compter les atomes de trois molécules d'eau

Combien d'atomes d'hydrogène et d'oxygène y a-t-il dans \( \ce{3H2O} \) ?

Erreurs fréquentes

Récapitulatif

• Chaque atome a un symbole : \( \ce{H} \), \( \ce{O} \), \( \ce{C} \), \( \ce{N} \), \( \ce{Cl} \)…
• Une molécule est un groupe d'atomes liés.
• La formule chimique indique les symboles des atomes et, en indice, leur nombre ; l'indice 1 ne s'écrit pas.
• Formules à connaître : \( \ce{H2O} \), \( \ce{O2} \), \( \ce{N2} \), \( \ce{CO2} \), \( \ce{CH4} \), \( \ce{C4H10} \).
• Le nombre devant la formule compte les molécules : \( \ce{3H2O} \) contient 6 atomes \( \ce{H} \) et 3 atomes \( \ce{O} \).