Identification des ions en solution
20 cartesIdentifier les ions en solution grâce aux tests de reconnaissance et à la formation de précipités.
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Comment une solution ionique est-elle formée ?
Réponse
Par la dissolution d'un solide ionique dans l'eau.
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Qu'est-ce qu'un solide ionique ?
Réponse
Un assemblage compact et électriquement neutre d'anions et de cations.
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Pourquoi la solution de chlorure de fer III est-elle jaune ?
Réponse
À cause des cations fer III (Fe³⁺) qui sont de couleur jaune.
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Qu'est-ce qu'un précipité ?
Réponse
Un composé solide qui se forme dans une solution lors d'un test de reconnaissance positif.
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Quelle est la charge électrique globale d'une solution ionique ?
Réponse
Elle est électriquement neutre, car les charges des anions et des cations se compensent.
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Que se passe-t-il si un test de reconnaissance est négatif ?
Réponse
Rien ne se passe ; aucun précipité ne se forme dans la solution.
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Pourquoi la formule du chlorure de fer III est-elle FeCl₃ ?
Réponse
Car il faut 3 ions chlorure Cl⁻ pour neutraliser la charge d'1 ion fer III Fe³⁺.
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Qu'est-ce qui donne sa couleur bleue à la solution de sulfate de cuivre II ?
Réponse
La présence des cations cuivre II (Cu²⁺), qui sont bleus en solution.
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À quoi sert un test de reconnaissance d'ions ?
Réponse
À vérifier la présence d'un ion spécifique dans une solution en y ajoutant un réactif.
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De quoi dépend la couleur d'une solution ionique ?
Réponse
La couleur d'une solution ionique est liée aux ions qu'elle contient.
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Fiche de révision
Qu'est-ce qu'un solide ionique ?
Un solide ionique est un assemblage compact et électriquement neutre d'anions (ions chargés négativement) et de cations (ions chargés positivement).
La neutralité électrique est assurée par un équilibre entre les charges positives et négatives. Le nom et la formule d'un solide ionique sont dérivés des ions qui le composent.
Exemples de solides ioniques
Chlorure de sodium (sel de table)
Contient des cations sodium Na⁺ et des anions chlorure Cl⁻.
Pour la neutralité, il faut 1 Na⁺ pour 1 Cl⁻.
Formule : NaCl.
Sulfate de cuivre II
Contient des cations cuivre II Cu²⁺ et des anions sulfate SO₄²⁻.
Pour la neutralité, il faut 1 Cu²⁺ pour 1 SO₄²⁻.
Formule : CuSO₄.
Chlorure de fer III
Contient des cations fer III Fe³⁺ et des anions chlorure Cl⁻.
Pour la neutralité, il faut 1 Fe³⁺ pour 3 Cl⁻.
Formule : FeCl₃.
La couleur d'un solide ionique est liée aux ions qu'il contient.
Qu'est-ce qu'une solution ionique ?
Une solution ionique est obtenue par la dissolution d'un solide ionique dans l'eau. Elle contient des anions, des cations et de l'eau.
Comme le solide dont elle est issue, une solution ionique est électriquement neutre : la somme des charges positives des cations est égale à la somme des charges négatives des anions.
Le nom et la formule d'une solution ionique sont également basés sur les ions qu'elle contient.
Exemples de solutions ioniques
Solution de chlorure de sodium
Contient des cations sodium Na⁺ et des anions chlorure Cl⁻.
Formule : (Na⁺ + Cl⁻).
Cette solution est incolore car les ions Na⁺ et Cl⁻ sont incolores.
Solution de sulfate de cuivre II
Contient des cations cuivre II Cu²⁺ et des anions sulfate SO₄²⁻.
Formule : (Cu²⁺ + SO₄²⁻).
Cette solution est bleue car les ions Cu²⁺ sont bleus.
Solution de chlorure de fer III
Contient des cations fer III Fe³⁺ et des anions chlorure Cl⁻.
Formule : (Fe³⁺ + 3 Cl⁻).
Cette solution est jaune car les ions Fe³⁺ sont jaunes (les ions chlorure étant incolores).
Comment identifier des ions en solution ?
Pour vérifier la présence d'une espèce chimique, on réalise un test de reconnaissance (ou test d'identification).
En classe de Cinquième, vous avez étudié les tests de reconnaissance de l'eau (avec le sulfate de cuivre anhydre) et du dioxyde de carbone (avec l'eau de chaux).
Protocole d'un test de reconnaissance d'ions
Préparation : Verser une petite quantité de la solution à tester dans un tube à essais.
Ajout du réactif : Ajouter quelques gouttes du réactif spécifique qui réagit avec l'ion recherché.
Observation :
Si l'ion recherché n'est pas présent, rien ne se passe : le test est négatif.
Si l'ion recherché est présent, un composé solide appelé précipité se forme : le test est positif.
Tableau récapitulatif des tests de reconnaissance d'ions courants
Ion à identifier | Réactif | Observation (précipité) | Formule du précipité |
Chlorure (Cl⁻) | Nitrate d'argent | Blanc, noircit à la lumière | AgCl |
Sulfate (SO₄²⁻) | Chlorure de baryum | Blanc | BaSO₄ |
Fer II (Fe²⁺) | Hydroxyde de sodium (soude) | Vert | Fe(OH)₂ |
Fer III (Fe³⁺) | Hydroxyde de sodium (soude) | Rouille (brun-rouge) | Fe(OH)₃ |
Cuivre II (Cu²⁺) | Hydroxyde de sodium (soude) | Bleu | Cu(OH)₂ |
Zinc (Zn²⁺) | Hydroxyde de sodium (soude) | Blanc | Zn(OH)₂ |
Aluminium (Al³⁺) | Hydroxyde de sodium (soude) | Blanc | Al(OH)₃ |
Points clés à retenir
Un solide ionique est un assemblage neutre d'anions et de cations.
Une solution ionique est obtenue par dissolution d'un solide ionique dans l'eau et reste électriquement neutre.
La couleur d'une solution ionique est souvent due à la présence d'ions colorés.
Les tests de reconnaissance permettent d'identifier la présence d'ions spécifiques en solution par la formation d'un précipité caractéristique.
Teste ta compréhension
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Quelle est la formule du chlorure de sodium ?
Quel ion donne une couleur jaune à une solution de chlorure de fer III ?
Une solution ionique est-elle électriquement neutre ?
Si le test de reconnaissance est négatif, que se passe-t-il ?
Quel cation est présent dans le sulfate de cuivre II ?
Quelle est la définition d'un solide ionique ?
Quelle est la particularité de la couleur d'une solution ionique ?
Quelle est l'une des étapes pour réaliser un test de reconnaissance d'ions ?
Comment s'appelle un solide ionique qui contient des cations fer III (Fe³⁺) et des anions chlorure (Cl⁻) ?
Qu'est-ce qui se forme si l'ion à tester est présent dans une solution lors d'un test de reconnaissance ?
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