Le but de ce cours est d’étudier l’atome, ses constituants et sa structure électronique, et l’évolution des propriétés des éléments chimiques dans le tableau périodique puis d’introduire la liaison chimique.

• Quantité de matière ; quantité de matière, masse atomique, masse molaire, concentration
• Structure de l'atome : constituants, nombre de masse et nombre de charge, notation, isotopes
• Atome d'hydrogène : spectres de raies, nombres quantiques, niveaux d'énergie, quantification, orbitales atomiques
• Atome polyélectronique : structure électronique, règles de remplissages, effet d'écran, charge effective
• Tableau périodique : structure de tableau périodique (période, famille, bloc), périodicité des propriétés physico-chimiques.
• Liaison chimique : modèle de Lewis, ordre de liaison, énergie et longueur de liaison

Compétences générales

• Modéliser un problème, traduire les données d'un énoncé.
• Savoir utiliser des constantes physiques et faire une application numérique.

Quantité de matière

• Connaître le concept de la quantité de matière et des masses atomiques relatives et des masses molaires.
• Calculer une quantité de matière et une masse moléculaire à partir des masses molaires.
• Calculer une composition centésimale connaissant la formule moléculaire, et inversement.
• Calculer les concentrations molaire, massique et volumique d’un mélange.

  Structure de l'atome

• Connaître les constituants de l’atome: noyaux (neutrons, protons) et électrons.
• Connaître le nombre de masse A et le nombre de charge Z. Etablir le nombre de protons, neutrons, et d’électrons d’un atome, d’un ion, connaissant les nombres A et Z.
• Maitriser le symbole utilisé pour décrire un élément.
• Calculer la composition isotopique d’un élément naturel, connaissant sa masse atomique apparente et les masses atomiques des isotopes.

Tableau périodique

• Lire le tableau périodique: masse molaire. Identifier lignes et colonnes.
• Comparer les propriétés des éléments et connaître leurs tendances à travers le tableau périodique: électronégativité, rayon atomique, affinité électronique, valence.
• Reconnaître et nommer les familles des éléments, les isotopes, leurs stabilités et propriétés communes.
• Distinguer les différents blocs de la classification périodique et connaître les principales propriétés qui les caractérisent, en se focalisant sur les non-métaux, alcalins et halogènes.

L'atome d'hydrogène

• Connaître le spectre de raies de Balmer et le situer par rap port aux différents domaines spectraux.
• Appliquer la formule de Rydberg.
• Connaître le concept de la quantification de l'énergie, les nombres quantiques et les fonction d'onde (orbitales) s et p d'un ion hydrogénoïde.
• Représenter les orbitales atomiques s et p qualitativement.

L'atome polyélectronique

• Connaître le concept de la configuration électronique et le relier à la structure du tableau périodique.
• Déterminer la configuration électronique à l’état fondamental d’un atome ou d’un ion.
• Connaître le concept des couches électroniques.
• Déterminer la valence d'un atome à partir de sa configuration électronique.

Liaison chimique

• Connaître le modèle de Lewis et l'utiliser pour représenter une molécule composée d'éléments des deux premières périodes du tableau périodique.
• Maitriser la règle de saturation des couches électroniques. En extraire l'ordre de la liaison et le degré d'oxydation d'un atome.
• Connaître l’ordre de grandeur des énergies associées à la formation d'une liaison chimique et les distances typiques entre les atomes la composant.
• Différencier liaisons fortes et liaisons faibles par rapport à l'énergie de liaison et relier celle-ci aux distances inter-atomiques.