Chapitre 2: Reconnaissance des ions et pH des solutions

1/ Tests de reconnaissance de quelques ions A/ TP : test d’identification de quelques ions Coller la feuille de TP sur « test d’identification des ions »

Précipité blanc qui noircit à la lumière Voici les résultats obtenus avec les tests chimiques effectués avec les 2 détecteurs : Résultats :   FLACON 1 FLACON 2 SOUDE Précipité bleu Précipité blanc Nitrate d’argent Précipité blanc qui noircit à la lumière Composition des flacons : Flacon 1 Flacon 2 Solution de chlorure de cuivre II : (Cu2+ + 2 Cl-) Solution de chlorure de zinc II : (Zn2+ + 2 Cl–)

Formule du soluté dissous Comment écrire la formule d’une solution: sous la forme (cation + anion) Il faut respecter l’électroneutralité Nom de la solution Ion +(CATION) Ion - (ANION) Formule de la solution Formule du soluté dissous sulfate de cuivre II Cu2+ Ion sulfate SO42– (Cu2+ + SO42–) CuSO4 chlorure de cuivre II Ion chlorure Cl- (Cu2+ + 2 Cl-) CuCl2 sulfate de fer II Fe2+ SO42– (Fe2+ + SO42–) FeSO4 chlorure de fer III Fe3+ Cl- (Fe3+ + 3 Cl-) FeCl3 Sulfate de fer III (2 Fe3+ + 3 SO42–) Fe2(SO4)3 sulfate de zinc II Zn2+ (Zn2+ + SO42–) ZnSO4 chlorure de sodium I Na+ (Na+ + Cl-) NaCl Chlorure de zinc II (Zn2+ + 2 Cl–) ZnCl2 Chlorure d’aluminium III Al3+ (Al3+ + 3 Cl–) AlCl3

Test identification ions

Nom des ions

Ce tableau n’est pas à retenir; il vous sera fourni le jour du brevet B/ Bilan : test d’identification des ions Ce tableau n’est pas à retenir; il vous sera fourni le jour du brevet

 Comment savoir si une solution est acide ou basique ? 2/ Solutions acides, solutions basiques, pH A/ Définitions  Comment savoir si une solution est acide ou basique ? En mesurant son pH Qu’est-ce que le pH ? C’est le potentiel d’Hydrogène. Il est relié à la concentration en ions hydrogène H+ et en ions hydroxyde HO- dans une solution. C’est un nombre sans unité compris entre 0 et 14. Il permet d’évaluer l’acidité ou la basicité d’une solution.

Pictogramme de sécurité

Acide/basique Acide/basique Échelle de pH

Vinaigre, coca-cola®, sucs gastriques, acide des piles, orangina®… Une solution est « acide » lorsqu’elle contient plus d’ions …… que d’ions …….. Son pH est alors ………………………... Plus le pH est proche de 0, plus la solution est (fortement/faiblement) acide. Exemples de solutions acides : ………………………………………………………………………………………   Une solution est « basique » lorsqu’elle contient moins d’ions ……. que d’ions ……... Son pH est alors ………………………. Plus le pH est proche de 14, plus la solution est (fortement/faiblement) basique. Exemples de solutions basiques : …………………………………………………………………………………… Une solution est « neutre » lorsqu’elle contient ………….. d’ions H+ que d’ions HO-. Son pH est alors…………... Exemple de solution neutre (ou quasiment) : ……………………………………………………………………….. H+ HO- < 7 Vinaigre, coca-cola®, sucs gastriques, acide des piles, orangina®… H+ HO- > 7 Eau de mer, destop®, Saint-Marc®, bicarbonate de sodium, eau de javel… autant = 7 La plupart des eaux minérales ont un pH proche de 7, le sang (7,2)

Remarque : Il faut savoir que l’échelle de pH n’est pas linéaire : Elle est dite logarithmique. Lorsque l’on diminue d’une unité de pH (passage de 4 à 3 par exemple), la concentration d’ions H+ est multipliée par 10 Autre échelle logarithmique : L’échelle de Richter qui mesure la magnitude des séismes : Si on passe d’un tremblement de terre de 5 à 6 sur l’échelle, l’énergie est multipliée par 30 et l’amplitude du mouvement par 10.

Autre échelle logarithmique : L’échelle de Richter qui mesure la magnitude des séismes : Si on passe d’un tremblement de terre de 5 à 6 sur l’échelle, l’énergie est multipliée par 30 et l’amplitude du mouvement par 10. Moins de 1.9 Micro-séisme impossible à ressentir. De 2.0 à 2.9 Micro-séisme impossible à ressentir mais enregistrable par les sismomètres. De 3.0 à 3.9 Ne cause pas de dégats mais commence à pouvoir être légèrement ressenti. De 4.0 à 4.9 Séisme capable de faire bouger des objets mais ne causant générallement pas de dégats. De 5.0 à 5.9 Séisme capable d'engendrer des dégats importants sur de vieux bâtiments ou bien des bâtiments présentants des défauts de construction. Peu de dégats sur des bâtiments modernes. De 6.0 à 6.9 Fort séisme capable d'engendrer des destructions majeures sur une large distance (180 km) autour de l'épicentre. De 7.0 à 7.9 Séisme capable de destructions majeures à modérées sur une très large zone en fonction de la distance. De 8.0 à 8.9 Séisme capable de destructions majeures sur une très large zone de plusieurs centaines de kilomètres. Au dessus de 9 Séisme capable de tout détruire sur une très vaste zone.

Acide/basique Acide/basique Échelle de pH

B/ Démarche d’investigation : « Qui a tué Henri Pavlakov ? »

2/ 2ème technique pour confirmer le meurtrier : l’indicateur coloré DEFINITION : Un indicateur coloré acido-basique est une espèce chimique qui change de couleur en fonction du pH. On utilisera l’indicateur coloré présent dans le CHOU ROUGE.

Couleur de l’indicateur coloré Expérience : Verse, un tube à essai, la solution d’un suspect. Ajoute ensuite un peu de jus de chou rouge. Pour trouver le pH, tu compareras à l’échelle de teintes ci-dessus. Complète le tableau de résultats Solution Aqualand Vinaigreau Sanmarcos Javelos Destopos Perrios Couleur de l’indicateur coloré   pH approximatif

Questions subsidaires : Cette expérience confirme-t-elle le meurtrier, trouvé avec le papier pH ? …………………………………………………………………………………………………………………………. Questions  subsidaires : 1/ Parmi les 6 solutions, quelles sont les solutions acides ?................................................................................................... 2/ Parmi les 6 solutions, laquelle est la plus acide ?................................................................................................................. 3/ Parmi les 6 solutions, quelles sont les solutions basiques ? …………………………………………………………….. 4/ Parmi les 6 solutions, laquelle est la plus basique ?............................................................................................................ 5/ Le coca-cola a un pH de 2. Est-il acide ou basique ? …………………………………………………………………….. 6/ La soude a un pH de 14. Est-elle acide ou basique ?.......................................................................................................... 7/ Parmi les 6 solutions, Quelle solution contient le plus d’ions H+ ?............................................................................. 8/ Parmi les 6 solutions, quelle solution contient le plus d’ions HO- ?............................................................................

C/ Bilan du TP: Comment mesurer le pH?

Propose une hypothèse + expérience  réponds à la question D/ Mesure de pH de produits ménagers Expérience: placer quelques gouttes de liquides ménagers dans la palette de l’échelle de teintes et mesurer le pH avec du papier pH Mode d’emploi du papier: Découper un tout petit morceau de 1 cm. Déposer une goutte dessus ou le tremper dans la solution Ne pas attendre pour lire la valeur du pH. La mesure doit se faire les 10 secondes qui suivent Ecrire les résultats dans un tableau Liquide ménager Mr Propre Eau de javel Bicarbonate de sodium Jus de citron Acide chlorhydrique Eau savonneuse Déboucheur d’évier pH Acide, basique ou neutre? E/ Que fait le pH quand on dilue une solution acide ou basique? Diluer, c’est ajouter de l’eau dans une solution Propose une hypothèse + expérience  réponds à la question

Conclusion: lorsqu’on dilue une solution, son pH se rapproche toujours de 7.