Les ions.

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1 Les ions

2 Qu’est-ce qu’un ion ? En taille est-il : En masse est-il :
de la même taille qu’un atome ? plus petit ? plus grand ? En masse est-il : de la même masse qu’un atome ? plus petit ? plus grand ? En charge est-il : de la même charge qu’un atome (neutre) ? positif ? négatif ?

3 Un ion ressemble beaucoup à un atome mais c’est les charges qui diffèrent
Alors comment un atome peut se transformer en ion ?

4 Exemple : atome de sodium
2311Na L’atome contient 11 charges positives (11 protons) dans le noyau. L’atome contient 11 charges négatives aussi (11 électrons) autour du noyau. Car l’atome est neutre

5 L’ion sodium 2311Na Le noyau de l’ion est identique à celui de l’atome (11 charges positives)

6 Regardez bien ou plutôt recomptez bien ! L’atome a perdu un électron !
Alors qu’est-ce qui change ? Regardez bien ou plutôt recomptez bien ! Atome Ion 11 électrons 10 électrons L’atome a perdu un électron !

7 L’ion sodium s’écrit : Na +
On garde le même symbole chimique que pour l’atome. « + » car les charges ne se compensent plus. Il y a un excès de charges positives. Un excédent de « une charge » positive pour l’exemple du sodium.

8 un ion négatif est un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons.
1- Définition : un ion positif est un atome qui a perdu un ou plusieurs électrons. On l’appelle cation. Ex : Na+ un ion négatif est un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons. On l’appelle anion. Ex : Cl-

9 Applications Cl (Z=17) Cl-
Cu (Z=29) est le cuivre C’est un atome qui a 29 charges positives dans le noyau et 29 électrons. Cu2+ est un ion positif. C’est un cation Le noyau n’a pas changé. Il possède toujours 29 charges positives mais le nombre d’électrons a changé. Il possède 27 charges négatives donc l’atome a perdu 2 électrons. Cl (Z=17) Cl-

10 Cl (Z=17) est le Chlore. C’est un atome qui a 17 charges positives dans le noyau et 17 électrons.
Cl- est un ion négatif. C’est un anion Le noyau n’a pas changé. Il possède toujours 17 charges positives mais le nombre d’électrons a changé. Il possède 18 charges négatives donc l’atome a gagné 1 électron. Fe (Z=26) Fe3+

11 Fe (Z=26) est le fer. C’est un atome qui a 26 charges positives dans le noyau et 26 électrons.
Fe3+ est un ion positif. C’est un cation. Le noyau n’a pas changé. Il possède toujours 26 charges positives mais le nombre d’électrons a changé. Il possède 23 charges négatives donc l’atome a perdu 3 électrons.

12 2- Liste des principaux ions :
Cations (+) Anions (-) Nom Formule Electrons perdus Electrons gagnés Hydrogène H+ 1 Chlorure Cl- Sodium Na+ Hydroxyde OH- Zinc Zn2+ Sulfate SO42- Cuivre Cu2+ nitrate NO3- Aluminium Al3+ carbonate CO32- Fer II Fe2+ hydrogénocarbonate HCO3- Fer III Fe3+ permanganate MnO4- Remarque : il existe des ions monoatomiques et des ions polyatomiques. H+ est monoatomique mais OH- est polyatomique.

13 3- Les solutions ioniques :
Les eaux minérales, mais aussi l’eau de mer, l’eau de la piscine sont des …….….. car elles contiennent des …….. . Ces solutions semblent ……chargées puisqu’on peut les toucher sans problème. Pourtant elles contiennent une infinité …….. . En fait, elles sont toujours…… ………. c’est à dire solutions ioniques ions non d’ions neutres qu ’il y a autant de charges positives que de charges négatives.

14 Exemple 1 : Solution de chlorure de sodium
Na+ ion + : …………….. ion - : ……………… Cl- Une solution ionique étant neutre Na+ Cl-  Formule de la solution : (…….…+………..)

15 Exemple 2 : Solution de chlorure de fer II
Cl- Une solution ionique étant neutre Fe 2+ 2 Cl-  Formule de la solution : (…….…+………..)

16 Exemple 3 : (2 Al SO42-) est le ……………………………… sulfate d’aluminium

17 Notation : Appellation : dans cette notation ( ………… + ………… )
Les parenthèses ( … ) signifient que les ions sont en solution. Le + signifie que les ions sont dissociés. On note au besoin le nombre d’ions présents. Exemple : (Fe2+ + 2Cl-) On commence par écrire l ’ion positif puis l ’ion négatif. Exemple : (Na+ + Cl-) Appellation : on commence toujours par l ’ion négatif. Exemple : chlorure de sodium.

18 Application : Ecrire la formule des solutions suivantes : l’hydroxyde de sodium ; le sulfate de zinc ; le nitrate de fer II ; le sulfate de fer III. (Na+ + OH-) (Zn2+ + SO42-) (Fe2+ + 2NO3-) (2Fe3+ + 3SO42-)

19 Trouver les noms des solutions suivantes :
(2Na+ + SO42-) sulfate de sodium. (2Na+ + CO32-) carbonate de sodium. (Fe Cl-) chlorure de fer III

20 4- Identification des ions en solution
 L'expérience montre que la coexistence de certains ions libres n'est pas possible au sein d'une même solution.  S'ils sont mis en présence, ces ions ……………………..et forment un ………… non soluble qu'on appelle …………….. .  La ………………. du précipité est ……………………. s’associent solide précipité couleur caractéristique de l’ion qui le forme

21 Mettre quelques gouttes de soude ou hydroxyde de sodium
a) – Identification d’ions métalliques : Fe2+ ; Fe3+ ; Al3+ ; Zn2+ ; Cu2+ Mode opératoire : Mettre quelques gouttes de soude ou hydroxyde de sodium (Na+ + HO-) dans une solution contenant des ions métalliques.

22 Formule ion Test Observation
Cu 2+ Il y a formation d’un précipité ……………..… Equation bilan: ………. + ………….  ………….…. Fe 2+ Fe 3+ Zn 2+ Al 3+

23 Formule ion Test Observation
Cu 2+ Il y a formation d’un précipité bleu Equation bilan: Cu OH-  Cu(OH)2 Fe 2+ Il y a formation d’un précipité vert Equation bilan: Fe OH- Fe(OH)2 Fe 3+ Il y a formation d’un précipité rouille Equation bilan: Fe OH- Fe(OH)3 Zn 2+ Il y a formation d’un précipité blanc Equation bilan: Zn OH-  Zn(OH)2 Al 3+ Equation bilan: Al OH-  Al(OH)3 Soude solution contenant des ions Zn2+ des ions Cu 2+ des ions Fe3+ des ions Al 3+ des ions Fe2+

24 Mettre quelques gouttes de nitrate d’argent
b) – Identification des ions halogénures : Ex : l’ion chlorure Cl- Mode opératoire : Mettre quelques gouttes de nitrate d’argent (Ag+ +NO3-) dans une solution contenant des ions chlorures. Observation : Il se forme un précipité …………….. blanc qui noircit à la lumière