Chapitre Mat-2 : Les ions et les solutions ioniques

Troisième : Les ions et les solutions ioniques (chapitre Mat-2)
Chapitre Mat-2 : Les ions et les solutions ioniques
Expérience :
Electrode reliée à la borne
positive d’un générateur
Electrode reliée à la borne
négative d’un générateur
Cristal de sulfate de cuivre
Cristal de permanganate de potassium
Un cristal de sulfate de cuivre est bleu, un cristal de
sulfate de sodium est incolore, on en déduit que la
couleur bleue du sulfate de cuivre est due au
sulfate.
Un cristal de permanganate de potassium est violet,
un cristal de chlorure de potassium est incolore, on
en déduit que la couleur violette du permanganate
de potassium est due au permanganate.
Sachant que la tâche bleue se déplace vers l’électrode négative (cathode), le
cuivre porte une charge électrique positive.
Sachant que la tâche violette se déplace vers l’électrode positive (anode), le
permanganate porte une charge électrique négative.
Dans ces deux composés chimiques, le cuivre et le permanganate ne sont donc pas des atomes : ce sont des ions.
I- Les ions
Un ion est obtenu à partir d’un atome (électriquement neutre), en lui arrachant ou en lui ajoutant un ou plusieurs
électrons du cortège électronique.
ION NEGATIF ZAX n Θ
ANION
ION POSITIF ZAX n ⊕
CATION
ATOME ZAX
Noyau
Noyau
Noyau
Z protons
(A-Z) = N neutrons
Cortège électronique (C.E.)
Z protons
(A-Z) = N neutrons
Cortège électronique (C.E.)
Z protons
(A-Z) = N neutrons
Cortège électronique (C.E.)
(Z+n) électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
Z ⊕ - (Z+n) Θ = n Θ
Ajout de n
électrons
Z électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
Z⊕-ZΘ=0
Retrait de n
électrons
(Z-n) électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
Z ⊕ - (Z-n) Θ = n ⊕
Exemples :
ATOME 2963Cu
ION POSITIF Cu2+
Noyau
Noyau
29 protons
(63-29) = 34 neutrons
Cortège électronique (C.E.)
29 protons
(63-29) = 34 neutrons
Cortège électronique (C.E.)
29 électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
29 ⊕ - 29 Θ = 0
Retrait de 2
électrons
(29-2) = 27 électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
29 ⊕ - 27 Θ = 2 ⊕
ION NEGATIF 1736Cl-
ATOME 1736Cl
Noyau
Noyau
17 protons
(36-17) = 19 neutrons
Cortège électronique (C.E.)
17 protons
(36-17) = 19 neutrons
Cortège électronique (C.E.)
(17+1) = 18 électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
17 ⊕ - (17+1) Θ = 1 Θ
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Ajout de 1
électron
17 électrons
Charge Electrique Globale (C.E.G.)
17 ⊕ - 17 Θ = 0
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Troisième : Les ions et les solutions ioniques (chapitre Mat-2)
II- Les solutions ioniques
La matière est électriquement neutre, par conséquent si on trouve des ions positifs dans une solution, il y aura des ions négatifs.
Les charges électriques de ces ions doivent se compenser : la charge électrique globale de la solution est nulle.
Une solution ionique est une solution renfermant des ions (cation et anion) dans des proportions telles que cette solution
soit électriquement neutre.
Exemples : Quelles sont les proportions de chaque ion dans les solutions ?
(1) la solution de sulfate de cuivre renferme les ions cuivre (II) Cu2+ et sulfate SO42 -.
La solution doit être électriquement neutre, donc elle renferme 1 ion cuivre (II) pour 1 ion sulfate.
Cu2+ : 2⊕ , SO42 - : 2Θ
1 × 2⊕ - (1 × 2 Θ) = 0 charge électrique
La solution est représentée par sa formule chimique CuSO4.
(2) la solution de nitrate de baryum renferme les ions baryum Ba2+ et nitrate NO3-.
La solution doit être électriquement neutre, donc elle renferme 1 ion baryum pour 2 ions nitrate.
Ba2+ : 2⊕ , NO3 - : 1Θ
1 × 2⊕ - (2 × 1Θ) = 0 charge électrique
La solution est représentée par sa formule chimique Ba(NO3)2.
(3) la solution de sulfate de fer (III) renferme les ions fer (III) Fe3+ et sulfate SO42 -.
La solution doit être électriquement neutre, donc elle renferme 2 ions fer (III) pour 3 ions sulfate.
Fe3+ : 3⊕ , SO4 2 - : 2Θ
2 × 3⊕ - (3 × 2Θ) = 0 charge électrique
La solution est représentée par sa formule chimique Fe2(SO4)3.
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