Les tests de reconnaissance d’ions
1°) Le pH, l’acidité et la basicité :
Les solutions peuvent être plus ou moins acides. C’est une caractéristique d’une solution.
Exemple :
Toutes les étiquettes d’eaux minérales portent une indication de pH.
1) Définition :
pH : C’est un indice permettant de mesurer l’acidité d’une solution.
Le pH se mesure à l’aide d’un appareil appelé pH-mètre ou avec du papier indicateur pH.
2) Domaine d’acidité :
Le pH est compris entre 0 et 14.
Une solution est acide lorsque son pH est inférieur à 7.
Exemple : L’acide le plus utilisé en troisième est l’acide chlorhydrique de formule chimique (H+ + Cl-). On peut également l’appeler chlorure d’hydrogène.
Une solution est basique lorsque son pH est supérieur à 7.
Exemple : La base la plus utilisée en troisième est la soude de formule chimique (Na+ + HO-). On peut également l’appelé hydroxyde de sodium.
3) Les pictogrammes de sécurité :
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Produit dangereux en cas de pénétration dans l’organisme par le nez, la bouche ou à travers la peau. |
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Produit pouvant provoquer une réaction inflammatoire au contact avec la peau, les muqueuses, les yeux. |
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Produit pouvant exercer une action destructrice sur les tissus vivants. |
2°) Les variations de pH :
1) Les acides :
Une solution est acide si elle contient des ions hydrogène H+.
Si la solution contient plus d’ions H+ que dans l’eau, c’est une solution acide.
Plus il y a d’ion H+, plus l’acidité sera importante et plus le pH sera faible.
2) Les bases :
Une solution est basique si elle contient des ions hydroxyde HO-.
Si la solution contient plus d’ions HO- que dans l’eau, c’est une solution basique.
Plus il y a d’ion HO-, plus la basicité sera importante (ou plus l’acidité sera faible) et plus le pH sera fort.
3) Les solutions neutres :
Une solution est neutre si elle contient autant d’ions hydroxyde HO- que d’ion hydrogène H+.
4) Les variations :
Dans une solution acide, il y a plus d’ions hydrogène que d’ions hydroxyde.
Dans une solution basique, il y a plus d’ions hydroxyde que d’ions hydrogène.
L’eau pure (appelée aussi eau distillée ou eau déminéralisée) est une solution neutre. Elle a un pH égal à 7.
Si on dilue (on ajoute de l’eau) une solution acide, son acidité diminue, c'est-à-dire que son pH augmente.
Si on dilue (on ajoute de l’eau) une solution basique, sa basicité diminue, c'est-à-dire que son pH diminue.
3°) Tests de reconnaissance des ions métalliques :
1) Principe :
On réalise des tests pour savoir si tel élément chimique (atome, molécule ou ion) est présent ou absent.
Résultat du test :
- Si l'élément recherché est présent alors le test sera positif.
- Si l'élément recherché est absent alors le test sera négatif.
Un test de reconnaissance est positif s'il y a réaction entre l'élément cherché et un réactif. Pour que le test fonctionne, il faut que la réaction soit observable.
2) Exemples d’observations attendues :
Certains tests sont positifs :
- s'il y a un changement de couleur.
- s'il y a formation d'un corps solide, on parle de précipité.
- si on observe une réaction chimique.
3) Tests de reconnaissance des ions métalliques :
Pour prouver la présence d’ions métalliques, on utilise comme réactif de la soude.
On observe alors divers précipité selon l’ion métallique présent :
- Avec l’ion fer II (Fe2+), la soude forme un précipité vert.
- Avec l’ion fer III (Fe3+), la soude forme un précipité orange.
- Avec l’ion cuivre (Cu2+), la soude forme un précipité bleu.
- Avec l’ion aluminium (Al3+), la soude forme un précipité blanc.
Les ions HO- de la soude vont réagir avec les ions positifs métalliques.
4°) Tests de reconnaissance des ions négatifs :
1) L’ion chlorure :
Pour tester la présence d’ions chlorure (Cl-) dans une solution, on y verse quelques gouttes de nitrate d’argent.
Le nitrate d’argent a pour formule chimique : (Ag+ + NO3-)
Si l’ion chlorure est présent dans une solution dans laquelle on verse du nitrate d’argent, on obtient un précipité blanc qui noircit si on le laisse à la lumière du jour.
Les ions Ag+ du nitrate d’argent réagissent avec les ions chlorure.
2) L’ion sulfate :
Pour tester la présence d’ions sulfate (SO42-) dans une solution, on y verse quelques gouttes de chlorure de baryum.
Si l’ion sulfate est présent dans une solution dans laquelle on verse du chlorure de baryum, on obtient un précipité blanc.
Les ions Ba2+ du chlorure de baryum réagissent avec les ions sulfate.
3) L’ion hydroyde :
Pour tester la présence d’ions hydroxyde (HO-) dans une solution, on test le pH (avec du papier indicateur pH ou un pH-mètre).
Si ce pH est plus grand que 7, c’est qu’il y a des ions hydroxyde dans la solution testée.