3e · Chapitre 02
Arrache ou ajoute des électrons pour transformer un atome en ion, mène de vrais tests de précipitation à la paillasse, puis lis le pH d'une solution pour savoir si elle est acide, neutre ou basique.
Un atome est électriquement neutre : autant de protons dans son noyau que d’électrons autour. En perdant des électrons il devient un cation, chargé positivement; en en gagnant, un anion, chargé négativement. Le nombre de protons ne change jamais : c’est lui qui définit l’élément chimique.
Ouvrir l’animationVerser de la soude dans une solution d’ions métalliques fait apparaître un précipité dont la couleur identifie l’ion : bleu pour le cuivre Cu²⁺, vert pour le fer Fe²⁺, rouille pour le fer Fe³⁺, blanc pour le zinc Zn²⁺. Le nitrate d’argent révèle les ions chlorure par un précipité blanc qui noircit à la lumière. Un test négatif — rien ne se passe — est aussi une information.
Ouvrir l’animationLe pH varie de 0 à 14 et se mesure au pH-mètre ou au papier pH. Il traduit la proportion d’ions hydrogène H⁺ et hydroxyde HO⁻ : une solution acide (pH 7) plus de HO⁻, une solution neutre (pH = 7) autant des deux. Plus le pH s’éloigne de 7, plus la solution est corrosive.
Ouvrir l’animationLes ions sont les espèces chimiques obtenues après le gain ou la perte d'au moins un électron par un atome ou une molécule. On les identifie par des tests de précipitation. Les solides et solutions ioniques sont toujours électriquement neutres.
Un ion est un atome ou une molécule qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. Il porte donc une charge électrique.
Le gain d'un ou plusieurs électrons donne un ion négatif : un anion.
La perte d'un ou plusieurs électrons donne un ion positif : un cation.
La présence d'ions peut être établie par des tests. Un précipité apparait lorsque le test est positif : sa couleur permet d'identifier l'ion.
Un solide ionique est un assemblage régulier d'anions et de cations.
Une solution ionique est une solution de cations et d'anions, le plus souvent aqueuse. Sa formule s'écrit entre parenthèses avec les formules des ions qu'elle contient.
Les proportions en anions et en cations rendent les solides et solutions ioniques électriquement neutres.
Le pH varie entre 0 et 14 et se mesure avec un pH-mètre ou du papier pH. Il vaut 7 quand il y a autant d'ions H⁺ que d'ions HO⁻.
Voir le cours et ses schémas