Identifier les Ions en Solution (Tests Caractéristiques)
Comprendre les Tests d'Identification des Ions
En chimie, de nombreuses solutions contiennent des ions invisibles à l'œil nu. Pour savoir quels ions sont présents dans une solution, on réalise des tests d'identification. Ces tests consistent à ajouter quelques gouttes d'un produit chimique appelé réactif. Si l'ion recherché est présent, il réagit avec le réactif pour former un nouveau produit, solide et insoluble, appelé précipité. La couleur de ce précipité est caractéristique de l'ion identifié.
Situation Problème
Schéma : Test de précipitation
On ajoute un réactif dans la solution à tester.
| Flacon | Test réalisé | Observation | Conclusion (Ion présent) |
|---|---|---|---|
| Flacon 1 | Ajout de soude | Un précipité vert se forme. | ? |
| Flacon 2 | Ajout de nitrate d'argent | Un précipité blanc qui noircit à la lumière se forme. | ? |
| Flacon 3 | Ajout de soude | Un précipité bleu se forme. | ? |
Questions à traiter
- À l'aide du tableau de connaissances ci-dessous, identifie l'ion présent dans le Flacon 1.
- Identifie l'ion présent dans le Flacon 2.
- Identifie l'ion présent dans le Flacon 3.
- Un quatrième test est réalisé sur un autre prélèvement : l'ajout de soude provoque un précipité couleur rouille. Quel ion a été identifié ?
Tableau de connaissances sur les tests d'ions :
| Ion recherché | Formule de l'ion | Réactif utilisé | Couleur du précipité observé |
|---|---|---|---|
| Ion cuivre (II) | \(\text{Cu}^{2+}\) | Soude (Hydroxyde de sodium) | Bleu |
| Ion fer (II) | \(\text{Fe}^{2+}\) | Soude (Hydroxyde de sodium) | Vert |
| Ion fer (III) | \(\text{Fe}^{3+}\) | Soude (Hydroxyde de sodium) | Rouille (Orange-marron) |
| Ion chlorure | \(\text{Cl}^{-}\) | Nitrate d'argent | Blanc (noircit à la lumière) |
Correction : Identifier les Ions en Solution
Question 1 : Identification de l'ion dans le Flacon 1
Raisonnement :
Pour identifier l'ion, on compare l'observation du laborantin avec les résultats attendus décrits dans le tableau de connaissances.
Démarche :
- Observation : Un précipité vert se forme après ajout de soude.
- Comparaison : Le tableau de connaissances indique qu'un précipité vert avec la soude caractérise la présence des ions fer (II).
Question 2 : Identification de l'ion dans le Flacon 2
Démarche :
- Observation : Un précipité blanc qui noircit à la lumière se forme après ajout de nitrate d'argent.
- Comparaison : Le tableau de connaissances indique qu'un précipité blanc qui noircit à la lumière avec le nitrate d'argent caractérise la présence des ions chlorure.
Question 3 : Identification de l'ion dans le Flacon 3
Démarche :
- Observation : Un précipité bleu se forme après ajout de soude.
- Comparaison : Le tableau de connaissances indique qu'un précipité bleu avec la soude caractérise la présence des ions cuivre (II).
Question 4 : Identification du quatrième ion
Démarche :
- Observation : Un précipité couleur rouille se forme après ajout de soude.
- Comparaison : Le tableau de connaissances indique qu'un précipité rouille avec la soude caractérise la présence des ions fer (III).
Quiz Rapide : Testez vos connaissances
1. Quel réactif utilise-t-on pour tester la présence d'ions chlorure \( \text{Cl}^{-} \)?
2. On ajoute de la soude à une solution et on observe un précipité rouille. Quels ions sont présents ?
3. Un précipité est...
Glossaire
- Ion
- Atome ou groupe d'atomes ayant une charge électrique car il a perdu ou gagné des électrons.
- Solution ionique
- Solution qui contient des ions (cations et anions) et qui est électriquement neutre.
- Réactif
- Substance chimique que l'on ajoute à une solution pour provoquer une réaction et révéler la présence d'une autre substance (ici, un ion).
- Précipité
- Composé solide qui se forme au sein d'un liquide lors d'une réaction chimique. Il n'est pas soluble et "tombe" généralement au fond du tube.
- Soude (ou Hydroxyde de sodium)
- Réactif couramment utilisé pour identifier plusieurs ions métalliques comme les ions cuivre et fer.
- Nitrate d'argent
- Réactif utilisé spécifiquement pour identifier les ions chlorure.
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