L’eau du robinet, l’eau de mer ou les boissons pour sportifs contiennent des ions. Ce sont des atomes (ou groupes d’atomes) qui ont perdu ou gagné des électrons. Des tests simples permettent de les identifier.
Objectifs
- Expliquer la formation d’un ion à partir d’un atome
- Distinguer cation et anion et lire la formule d’un ion
- Déterminer le nombre de protons et d’électrons d’un ion
- Savoir qu’une solution ionique est électriquement neutre et conduit le courant
- Identifier des ions grâce à des tests de précipitation
1. Qu’est-ce qu’un ion ?
Ion : Atome ou groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. Il porte donc une charge électrique. Le noyau, lui, ne change pas.
- Cation : ion positif, l’atome a perdu des électrons. Exemples : Na⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, H⁺.
- Anion : ion négatif, l’atome a gagné des électrons. Exemples : Cl⁻ (chlorure), HO⁻ (hydroxyde).
L’atome de cuivre (Z = 29) devient l’ion Cu²⁺.
- Le noyau garde ses 29 protons.
- L’exposant 2+ indique que l’atome a perdu 2 électrons.
- Il reste 29 − 2 = 27 électrons.
Cu²⁺ : 29 protons, 27 électrons, charge +2e.
2. Les solutions ioniques
Une solution ionique contient des cations et des anions en proportions telles qu’elle est électriquement neutre. Exemple : l’eau salée contient des ions sodium Na⁺ et des ions chlorure Cl⁻ en même nombre.
Les solutions ioniques conduisent le courant électrique car les ions, chargés, peuvent se déplacer. L’eau pure (distillée), qui ne contient pratiquement pas d’ions, conduit très mal le courant.
3. Identifier les ions
| Ion testé | Réactif ajouté | Précipité observé |
|---|---|---|
| Cuivre II Cu²⁺ | Hydroxyde de sodium (soude) | Bleu |
| Fer II Fe²⁺ | Hydroxyde de sodium | Vert |
| Fer III Fe³⁺ | Hydroxyde de sodium | Orangé (couleur rouille) |
| Chlorure Cl⁻ | Nitrate d’argent | Blanc, qui noircit à la lumière |
À retenir
- Un ion est un atome (ou groupe d’atomes) qui a perdu ou gagné des électrons.
- Cation : charge positive (perte d’électrons) ; anion : charge négative (gain d’électrons).
- Une solution ionique est électriquement neutre et conduit le courant.
- Soude : Cu²⁺ bleu, Fe²⁺ vert, Fe³⁺ orangé ; nitrate d’argent : Cl⁻ blanc qui noircit.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.