Caractérisation de quelques ions - 2nd S
Classe:
Seconde
Les composés sont constitués d'ions positifs, ou cations et d'ions négatifs ou anions
Dans les solutions aqueuses ioniques, les ions sont hydratés et dispersés, les propriétés des solutions ioniques étant celles des ions qui les constituent
La caractérisation (ou l'identification) fait partie des méthodes d'analyse qualitative très utilisée en chimie
I. Tests d'identification des anions et des cations
1. Identification de quelques cations
1.1 L'ion Ag+
Versons quelques gouttes d'une solution aqueuse de chlorure de sodium dans un tube à essai contenant une solution de nitrate d'argent
On observe la formation d'un précipité blanc de chlorure d'argent qui noircit à la lumière

L'équation de la réaction s'écrit :
(Ag++NO−3)+(Na++Cl−)⟶AgCl+Na++NO−3
ou Ag++Cl−⟶AgCl
L'ion Cl− est le réactif de l'ion Ag+ ; Ag+ l'ion est également le réactif de l'ion Cl−
1.2 L'ion baryum Ba2+
On ajoute quelques gouttes d'une solution aqueuse de sulfate dans un tube à essais contenant une solution de chlorure de baryum.
On observe la formation d'un précipité blanc de sulfate de baryum

L'équation de la réaction s'écrit :
(Ba2++2Cl−)+(2Na++SO2−4)⟶BaSO4+2(Na++Cl−)
ou Ba2++SO2−4⟶BaSO4
L'ion SO2−4 est le réactif de l'ion Ba2+ ; Ba2+ l'ion est également le réactif de l'ion SO2−4
1.3 Les ions cuivre II et sodium : test à la flamme
Présentons dans une flamme, une baguette de verre préalablement trempé dans une solution de chlorure de sodium
On observe une flamme jaune caractéristique dans le cas du sodium et une flamme bleu-vert dans le cas du cuivre
La couleur de la flamme permet d'identifier certains ions : c'est le cas du cuivre et du sodium

1.4 Les ions Fer II, Fer III, Cuivre II et Zinc
Versons quelques gouttes d'hydroxyde de sodium dans les tubes à essais contenant du sulfate de fer II, du chlorure de fer III, du sulfate de zinc et sulfate de cuivre II
On observe la formation des précipités d'hydroxydes métalliques colorés

Les équations des réactions respectives sont :
Fe2+ + 2OH− ⟶ Fe(OH)2
Fe3+ + 3OH− ⟶ Fe(OH)3
Zn2+ + 2OH− ⟶ Zn(OH)2
Cu2+ + 2OH− ⟶ Cu(OH)2
Remarque
Si on ajoute une quantité trop importante d'hydroxyde de sodium dans le tube l'hydroxyde de zinc, on aboutit à une redissolution du précipité.
Il se forme un ion complexe : l'ion zincate, soluble dans l'eau
2. Identification de quelques anions
2.1 L'ion carbonate CO2−3
Versons quelques gouttes d'une solution d'acide chlorhydrique dans un tube contenant du carbonate de calcium
Il se dégage un gaz qui trouble l'eau de chaux : le dioxyde de carbone

L'équation de la réaction s'écrit :
CO2−3 + H3O+ ⟶ CO2 + H2O
2.2 L'ion nitrate NO−3
Versons dans un tube à essai quelques de nitrate de sodium.
Introduisons un petit copeau de cuivre, puis quelques gouttes d'une solution d'acide sulfurique
Nous observons que la solution se teinte en bleu et qu'un gaz se dégage.
En plaçant le tube devant une feuille blanche, nous constatons que le tube se remplit de vapeurs rousses
Les ions nitrates ont réagi avec le cuivre pour donner des ions cuivre II.
Les vapeurs rousses sont du dioxyde d'azote

2.3 L'ion phosphate PO3−4
II. Tableau récapitulatif des tests spécifiques à certains ions
1. Les cations
Ion à identifierRéactif à utiliserRésultat du testMg2+Solution d'hydroxydePrécipité blancde sodium NaOHfloconneuxCa2+Solution d'oxalatePrécipité blancd'ammonium (NH4)2C2O4Cu2+Solution d'hydroxydePrécipité bleude sodium NaOHFe2+Solution d'hydroxydePrécipité vertde sodium NaOHFe3+Solution d'hydroxydePrécipité rouillede sodium NaOHZn2+Solution d'hydroxydePrécipité bleude sodium NaOH
2. Les anions
Ion à identifierRéactif à utiliserRésultat du testCl−Solution de nitratePrécipité blancd'argent AgNO3floconneux quinoircit à la lumièrePO3−4Solution de nitratePrécipité jaunâtred'argent AgNO3SO2−4Solution chlorurePrécipité blancde baryum BaCl2S2−Solution de sulfurePrécipité noirde sodium
Commentaires
Anonyme (non vérifié)
mer, 02/19/2020 - 21:16
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j ai besoin des exercices de
Moujitaba laouali (non vérifié)
dim, 03/13/2022 - 08:09
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Exercices
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