Physique-chimie · 3eDNB
Les ions : exercices corrigés de 3e
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Pour trouver la charge d'un ion, compare le nombre de protons et le nombre d'électrons : charge = protons − électrons.
- Le noyau ne change jamais quand un atome devient un ion : seul le nombre d'électrons varie.
- Moins d'électrons que de protons : charge positive. Plus d'électrons que de protons : charge négative.
- Une solution ionique est neutre : les charges positives et négatives se compensent exactement.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font manipuler les ions avec des calculs simples. Ils suivent ce que tu as vu sur la structure de l'atome : un noyau avec des protons, et des électrons autour. En 3e, les ions se rencontrent aussi dans l'étude du sel dissous dans l'eau 1. Prends une feuille, cherche chaque exercice seul, puis lis la correction. Les exercices sont rangés du plus simple au plus délicat, et chacun donne un ou deux indices. Ouvre l'indice seulement quand tu es bloqué depuis plusieurs minutes.
Les exercices
Exercice 1 Un atome qui perd un électron
Un atome possède 11 protons et 11 électrons. Il perd 1 électron et devient un ion.
- Combien d'électrons possède l'ion ?
- Quelle est la charge de l'ion, exprimée en nombre de charges élémentaires ?
- L'ion est-il positif ou négatif ?
Indice 1
Un atome est neutre quand il y a autant d'électrons que de protons.
Indice 2
Après la perte, retire 1 au nombre d'électrons, puis compare avec les protons.
Voir la correction pas à pas
L'atome avait 11 électrons et en perd 1 : électrons.
Le nombre de protons ne change pas : il reste 11.
On calcule la charge : .
Il y a un proton de plus que d'électrons : l'ion est positif, il porte une charge positive en excès, notée +.
L'ion a 10 électrons et une charge de +1. Une perte d'électron donne toujours un ion positif.
Exercice 2 Un atome qui gagne un électron
Un atome possède 17 protons et 17 électrons. Il gagne 1 électron.
- Combien d'électrons possède l'ion obtenu ?
- Calcule sa charge en nombre de charges élémentaires (avec son signe).
Indice 1
Cette fois, on ajoute un électron au total.
Indice 2
Charge = protons − électrons : le résultat peut être négatif.
Voir la correction pas à pas
L'atome avait 17 électrons et en gagne 1 : électrons.
Le noyau est inchangé : 17 protons.
On calcule : .
Les électrons sont plus nombreux que les protons : l'ion est négatif, il porte une charge négative en excès, notée −.
L'ion a 18 électrons et une charge de −1. Gagner un électron rend l'ion négatif.
Exercice 3 Combien d'électrons reste-t-il ?
Un atome de 12 protons perd 2 électrons.
- Combien d'électrons possède-t-il avant la perte ?
- Combien lui en reste-t-il après ?
- Quelle est la charge de l'ion formé ?
Indice 1
Un atome neutre a autant d'électrons que de protons.
Voir la correction pas à pas
Avant la perte, l'atome est neutre : il a 12 électrons, comme il a 12 protons.
Il en perd 2 : électrons.
La charge vaut .
L'ion porte donc deux charges positives en excès : il est noté avec 2+.
Il reste 10 électrons et l'ion a une charge de 2+. Plus l'atome perd d'électrons, plus la charge positive augmente.
Exercice 4 Retrouver la charge à partir d'un ion
Un ion possède 13 protons et 10 électrons.
- Calcule sa charge en nombre de charges élémentaires.
- Combien d'électrons l'atome neutre correspondant possédait-il ?
- Combien d'électrons a-t-il perdus pour devenir cet ion ?
Indice 1
L'atome neutre d'origine avait autant d'électrons que de protons.
Indice 2
Compare le nombre d'électrons de l'atome neutre et celui de l'ion.
Voir la correction pas à pas
On applique la formule : .
L'atome neutre possédait 13 électrons, comme il a 13 protons.
L'ion en a 10 : l'atome en a donc perdu .
Charge positive, trois électrons perdus : les deux résultats sont cohérents.
La charge est +3 et l'atome a perdu 3 électrons. Le nombre d'électrons perdus est égal à la valeur de la charge positive.
Exercice 5 Un ion de charge négative
Un atome de 8 protons devient un ion qui possède 10 électrons.
- Quelle est la charge de l'ion ?
- Combien d'électrons l'atome a-t-il gagnés ?
- Que peux-tu dire du nombre de protons de l'atome avant et après ?
Indice 1
Un atome neutre de 8 protons a combien d'électrons ?
Indice 2
Le résultat du calcul de la charge sera négatif.
Voir la correction pas à pas
Calcul de la charge : .
L'atome neutre avait 8 électrons ; l'ion en a 10 : il en a gagné .
Le nombre de protons est resté égal à 8, car seul le cortège d'électrons est modifié.
L'ion est négatif, avec deux charges négatives en excès : on le note avec 2−.
La charge vaut −2. Le nombre d'électrons gagnés est égal à la valeur de la charge négative, et le noyau n'a pas bougé.
Exercice 6 Charge électrique d'un ion en coulombs
On donne la valeur de la charge élémentaire (pour aller plus loin) : C. Un ion possède 2 charges élémentaires positives en excès.
- Calcule la charge de cet ion en coulombs.
- Exprime le résultat comme un nombre multiplié par C.
Indice 1
La charge de l'ion est un multiple entier de .
Indice 2
Multiplie seulement les nombres devant la puissance de dix, la puissance reste la même.
Voir la correction pas à pas
La charge de l'ion est .
On remplace : C.
On multiplie les nombres : .
On garde la puissance de dix : C.
La charge de l'ion est 3,2 × 10⁻¹⁹ C. Une charge d'ion est toujours un nombre entier de fois la charge élémentaire, jamais une fraction.
Exercice 7 Équilibrer les charges d'un composé
Un solide ionique est formé d'ions aluminium, chacun porteur de 3 charges positives, et d'ions chlorure, chacun porteur de 1 charge négative. Ce solide est globalement neutre.
- Pour 1 ion aluminium, combien d'ions chlorure faut-il pour que les charges se compensent ?
- Pour 5 ions aluminium, combien d'ions chlorure faut-il ?
Indice 1
Compte d'abord les charges positives apportées par un seul ion aluminium.
Indice 2
Pour la question 2, multiplie le résultat de la question 1.
Voir la correction pas à pas
Un ion aluminium apporte 3 charges positives.
Chaque ion chlorure apporte 1 charge négative : il en faut pour compenser.
Pour 5 ions aluminium, on a charges positives.
Il faut donc 15 ions chlorure, ce qui garde un rapport de 3 ions chlorure pour 1 ion aluminium.
Il faut 3 ions chlorure pour 1 ion aluminium, et 15 pour 5. Le rapport reste le même quelle que soit la quantité de solide.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi un atome qui perd des électrons devient-il positif ?
Parce que les protons, chargés positivement, restent tous dans le noyau. Si l'atome perd des électrons, il reste plus de protons que d'électrons. Le calcul donne alors un nombre positif. Retiens le raccourci : perte d'électrons, ion positif ; gain d'électrons, ion négatif.
Comment ne pas me tromper dans le signe de la charge ?
Fais toujours le calcul dans le même sens : protons moins électrons. Si le résultat est positif, l'ion est positif ; s'il est négatif, l'ion est négatif. Ensuite, contrôle avec la question « ai-je gagné ou perdu des électrons ? » : les deux réponses doivent s'accorder. Si elles se contredisent, refais le décompte des électrons.
Sources
- Physique-Chimie Cycle 4 - 3e (Document pédagogique), Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Piège à ions linéaire, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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