Physique-chimie · Seconde
Stabilité des entités chimiques : exercices de 2de
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Les atomes de gaz nobles ont une configuration électronique responsable d'une stabilité chimique remarquable 1.
- Pour prévoir la charge d'un ion monoatomique, on cherche le gaz noble le plus proche dans le tableau périodique 1.
- Charge de l'ion = nombre de protons (Z) − nombre d'électrons de l'ion ; l'ion a autant d'électrons que le gaz noble visé.
- Un atome qui perd des électrons donne un cation (charge positive) ; un atome qui en gagne donne un anion (charge négative).
- Un solide ionique est globalement neutre : les charges positives et négatives se compensent.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font passer de la lecture du tableau périodique à la prévision d'un ion, puis à la formule d'un composé ionique. Ils sont classés par difficulté croissante : commence par le premier, même si tu te sens à l'aise, car la méthode se répète d'un exercice à l'autre.
Comment vérifier tes résultats
Les exercices
Exercice 1 Du sodium à l'ion sodium
Un atome de sodium a pour numéro atomique . Le gaz noble le plus proche est le néon, dont l'atome possède 10 électrons.
- Combien d'électrons possède l'atome de sodium neutre ?
- Cet atome gagne-t-il ou perd-il des électrons pour atteindre la configuration du néon ? Combien ?
- Quelle est la charge de l'ion obtenu, en unité de charge élémentaire ? Donne ici cette charge sous forme d'un nombre relatif.
Indice 1
L'atome neutre a autant d'électrons que de protons.
Indice 2
Compare 11 et 10 : l'atome en a un de trop ou un de moins ?
Voir la correction pas à pas
L'atome neutre possède autant d'électrons que de protons, donc 11 électrons.
Le néon en possède 10 : l'atome de sodium en a un de trop, il perd donc 1 électron.
L'ion a 11 protons et 10 électrons. Sa charge vaut , en unité . C'est un cation, noté .
Le sodium perd un électron et forme l'ion , qui a le même nombre d'électrons que le néon.
Exercice 2 L'ion fluorure
Un atome de fluor a pour numéro atomique . Le gaz noble le plus proche est le néon, avec 10 électrons.
- Combien d'électrons l'atome de fluor neutre possède-t-il ?
- Gagne-t-il ou perd-il des électrons ? Combien ?
- Détermine la charge de l'ion formé, en unité .
Indice 1
Cette fois, l'atome en a moins que le gaz noble.
Indice 2
La charge vaut le nombre de protons moins le nombre d'électrons de l'ion.
Voir la correction pas à pas
L'atome neutre a 9 électrons, comme il a 9 protons.
Le néon en compte 10 : il en manque un à l'atome de fluor, qui gagne donc 1 électron.
L'ion possède 9 protons et 10 électrons. Sa charge vaut , en unité . C'est un anion, noté .
Le fluor gagne un électron et devient l'ion fluorure . Un gain d'électrons donne toujours une charge négative.
Exercice 3 Le magnésium
Un atome de magnésium a pour numéro atomique . Le gaz noble le plus proche est le néon (10 électrons).
- Combien d'électrons l'atome doit-il perdre pour avoir la même configuration que le néon ?
- Quelle est la charge de l'ion magnésium, en unité ?
- Écris le symbole de l'ion.
Indice 1
Écris la différence entre le nombre d'électrons de l'atome et celui du néon.
Indice 2
Le nombre d'électrons perdus donne directement la valeur de la charge positive.
Voir la correction pas à pas
L'atome neutre possède 12 électrons ; le néon en a 10.
L'écart est de : l'atome perd 2 électrons.
L'ion a 12 protons et 10 électrons, soit une charge de en unité .
Le symbole s'écrit .
L'ion magnésium porte deux charges positives. Quand l'atome perd électrons, la charge de l'ion est .
Exercice 4 Le soufre
Un atome de soufre a pour numéro atomique . Le gaz noble le plus proche est l'argon, dont l'atome possède 18 électrons.
- Combien d'électrons possède l'atome de soufre neutre ?
- Combien d'électrons doit-il gagner ?
- Donne la charge de l'ion sulfure, en unité , puis son symbole.
Indice 1
Le gaz noble visé a plus d'électrons que l'atome : il y a un gain.
Indice 2
N'oublie pas le signe négatif de la charge.
Voir la correction pas à pas
L'atome neutre possède 16 électrons.
L'argon en possède 18 : l'atome de soufre doit gagner électrons.
L'ion a 16 protons et 18 électrons ; sa charge vaut en unité .
Le symbole de l'ion est .
Le soufre forme un anion portant deux charges négatives. Le signe vient du gain d'électrons, jamais du nombre de protons.
Exercice 5 Combien d'ions chlorure par ion magnésium ?
Le chlore () forme l'ion chlorure en rejoignant la configuration de l'argon (18 électrons). Le magnésium forme l'ion . On forme un solide ionique à partir de ces deux ions, globalement neutre.
- Détermine la charge de l'ion chlorure.
- Pour un ion , combien d'ions chlorure faut-il pour que le solide soit neutre ?
- Déduis-en la formule du solide.
Indice 1
Calcule d'abord la charge de l'ion chlorure comme dans l'exercice 2.
Indice 2
La somme des charges positives et négatives doit valoir zéro.
Voir la correction pas à pas
L'atome de chlore a 17 électrons et gagne électron. L'ion a donc une charge de : c'est .
Un ion apporte . Chaque ion apporte . Il faut ions tels que , d'où .
Il y a un ion magnésium pour deux ions chlorure : la formule du solide est .
Le solide est neutre parce que les deux charges négatives des ions chlorure compensent les deux charges positives de l'ion magnésium. La formule traduit cette proportion, pas la charge de chaque ion.
Exercice 6 L'alumine, un solide d'aluminium et d'oxygène
L'aluminium () et l'oxygène () rejoignent tous deux la configuration du néon (10 électrons) en formant des ions. Un solide ionique est formé de ces deux types d'ions.
- Détermine la charge de l'ion aluminium et celle de l'ion oxyde (formé à partir de l'oxygène).
- Quel est le plus petit nombre d'ions aluminium qui compense la charge de 3 ions oxygène ?
- Écris la formule du solide.
Indice 1
Pour l'aluminium, l'atome a plus d'électrons que le néon ; pour l'oxygène, moins.
Indice 2
Calcule la charge négative totale de 3 ions oxygène, puis divise par la charge d'un ion aluminium.
Voir la correction pas à pas
Aluminium : 13 électrons, le néon en a 10, donc perte de 3 électrons. La charge vaut : ion .
Oxygène : 8 électrons, le néon en a 10, donc gain de 2 électrons. La charge vaut : ion .
Trois ions oxygène portent . Chaque ion aluminium apporte : il en faut pour compenser.
Ainsi, 2 ions aluminium pour 3 ions oxyde donnent la formule , avec une charge totale .
Le solide a pour formule . Quand les charges des deux ions sont différentes en valeur absolue, on cherche le plus petit multiple commun des charges pour trouver les proportions.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir quel gaz noble est le plus proche d'un atome ?
Utilise le tableau périodique : repère la colonne des gaz nobles et compare le numéro atomique de ton atome à ceux des gaz nobles voisins. Le plus proche est celui dont le nombre d'électrons s'écarte le moins de . Ce raisonnement s'appuie sur la stabilité attribuée à leur configuration électronique 1. Dans les énoncés de ces exercices, le gaz noble et son nombre d'électrons sont donnés, ce qui te permet de te concentrer sur le calcul.
Pourquoi la charge d'un ion se calcule-t-elle avec le nombre de protons moins le nombre d'électrons ?
Chaque proton porte une charge et chaque électron une charge . La charge totale de l'entité est donc . Pour un atome neutre, les deux nombres sont égaux et le résultat vaut zéro. Dès que l'atome gagne ou perd des électrons, l'équilibre est rompu et l'entité devient un ion.
Sources
- Ressources pédagogiques en physique-chimie Seconde, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Chapitre — Structure des entités chimiques et stabilité, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Stabilité, chimie, Universalis. Consulté le 9 novembre 2026.
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