Chimie classe de 3° Les ions

Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. L’atome qui perd un ou des électrons devient un ion positif appelé cation. L’atome qui gagne un ou plusieurs électrons devient un ion négatif appelé anion.

1°partie: Les ions monoatomiques 1. Exemple du sodium : 11 + 11 - 11 + 10 - l’atome a perdu 1électron atome de sodium ion sodium Bilan : (11+) + (11-) = 0 (11+) + (10-) = 1+ Écriture : Na Na+ Traduisons le passage de l’atome à l’ion : Na Na+ + 1 électron

17 + 17 + 17 - 18 - Cl + 1 électron Cl - atome de chlore ion chlorure 2. Exemple du chlore : 17 + 17 - 17 + 18 - l’atome a gagné 1électron atome de chlore ion chlorure Bilan : (17+) + (17-) = 0 (17+) + (18-) = 1- Écriture : Cl Cl - Traduisons le passage de l’atome à l’ion : Cl + 1 électron Cl -

20 + 20 + 20 - 18 - Ca Ca2+ + 2 électrons atome de calcium ion calcium 3. Exemple du calcium : 20 + 20 - 20 + 18 - l’atome a perdu 2 électrons atome de calcium ion calcium Bilan : (20+) + (20-) = 0 (20+) + (18-) = 2+ Écriture : Ca Ca2+ Traduisons le passage de l’atome à l’ion : Ca Ca2+ + 2 électrons

ion sulfate SO4 2- 2° partie : Les ions polyatomiques Ils sont formés par un groupement de plusieurs atomes. La charge positive ou négative s’applique à l’ensemble des atomes du groupe. Exemple d’ion polyatomique : ion sulfate SO4 2-

SO4 2- L’exposant indique la charge globale de l’ion. Atome de soufre Atome d’oxygène L’indice indique le nombre d’atomes de l’élément L’ion sulfate est composé de : 1 atome de soufre et 4 atomes d’oxygène. L’ensemble porte la charge électrique 2-

La matière est électriquement neutre. 3° partie : Les composés ioniques La matière est électriquement neutre. Un ion positif est toujours proche d’un ion négatif et inversement. Un ion positif portant la charge (1 + ) sera proche d’un ion négatif portant la charge (1 - ). Un ion positif portant la charge (2 + ) sera proche d’un ion négatif portant la charge (2 - ) ou proche de 2 ions portant la charge (1 -) car : 2 ( - ) équilibrent ( 2 + ) 1 - 2 + 2 - 2+ 1 - Neutralité électrique Neutralité électrique

- 2 + 2 - 2+ - Neutralité électrique Neutralité électrique Prenons des exemples : Le chlorure de magnésium L’oxyde de magnésium Cl - Cl - Mg 2+ O 2- Mg 2+ composé de Mg 2+ et de O 2- composé de Mg 2+ et de 2 Cl - a pour formule globale MgO a pour formule globale MgCl2

1. Cas de l’oxyde de magnésium La matière est électriquement neutre , soit autant de charges + que de charges - Remarque : on commence par écrire l’ion positif. Mg 2+ O 2- La formule ionique est : ( Mg 2+ , O 2- ) Dans la formule globale, on n’écrit plus les charges puisqu’elles sont équilibrées. ( Mg 2+ , O 2- ) MgO Ce qui donne pour formule globale :

2. Cas du chlorure de magnésium Mg 2+ Cl - Cl - La formule ionique est : ( Mg 2+ , 2 Cl - ) ( Mg 2+, 2 Cl - ) Le formule globale est : MgCl2 Le coefficient 2 passe en indice de Cl.

- - 3. Un cas facile à comprendre : le chlorure d’aluminium L’ion aluminium Al 3+ s’entoure de 3 ions chlorures Cl - - - 3+ - Le composé ionique a pour formule ionique ( Al 3+, 3 Cl -) formule globale Al Cl3

? 4. Un cas plus difficile à comprendre : l’oxyde d’aluminium La matière est électriquement neutre , soit autant de charges + que de charges - 2 - 3+ Est-ce que 3 + équilibrent 2 - ? ? Neutralité électrique Combien de [3 +] et de [2 - ] pour arriver à cette neutralité électrique ? Considérons le multiple commun à 2 et à 3 , soit 2 x 3 = 3 x 2 = 6 Dans notre cas : 2 x (3 + ) équilibrent 3 x (2 -). 2 - 6 + 6 - 2 - 2 ions Al 3+ s’entourent de 3 ions O 2- 3+ 6 + 6 - 3+ 2 - Formule ionique : ( 2 Al 3+, 3 O 2- ) Neutralité électrique Formule globale : Al2O3

Al 2 (SO4)3 5. Augmentons les difficultés. Quelle est la formule globale du sulfate d’aluminium ? On connaît l’ion sulfate SO4 2- et l’ion aluminium Al 3+ Considérons 3 x (2-) et 2 x (3+) pour un bilan électrique NUL Soit 3 [ SO4 2- ] et 2 [ Al 3+] Nous ne faisons plus apparaître les charges dans la formule globale. Nous commençons par écrire l’ion positif. Nous obtenons : Al 2 (SO4)3