I. Situation d’apprentissage
En étudiant des bouteilles d’eau minérale, les élèves lisent sur les étiquettes des noms et formules d’ions (Na+, Ca2+, Cl−, SO42−…). Ils apprennent à mettre ces ions en évidence par des tests simples : tests à la flamme et tests de précipitation.
II. Couleur des ions et test à la flamme
1. Couleur des ions en solution
- La couleur d’une solution aqueuse ionique est souvent due à des ions hydratés.
- Exemples :
- Cu2+ : solution bleue ;
- Fe2+ : solution vert pâle ;
- MnO4− : solution violette, etc.
- Attention : une même couleur peut correspondre à plusieurs ions différents → il faut réaliser des tests spécifiques.
2. Test à la flamme
On trempe une tige métallique dans la solution à tester, puis on la place dans une flamme :
- Ion Na+ : flamme jaune caractéristique.
- Ion Cu2+ : flamme verte.
Ce test permet d’identifier certains cations métalliques.
III. Tests de précipitation pour quelques cations
1. Principe
- On ajoute un réactif contenant un ion qui réagit spécifiquement avec l’ion à tester.
- L’apparition d’un précipité (solide insoluble) de couleur caractéristique permet d’identifier l’ion.
| Ion testé | Réactif | Observation | Équation-bilan |
|---|
| Cu2+ | Soude (OH−) | Précipité bleu | Cu2+ + 2 OH− → Cu(OH)2 |
| Fe2+ | Soude | Précipité vert | Fe2+ + 2 OH− → Fe(OH)2 |
| Fe3+ | Soude | Précipité rouille (brun) | Fe3+ + 3 OH− → Fe(OH)3 |
| Ag+ | Ion Cl− | Précipité blanc qui noircit à la lumière | Ag+ + Cl− → AgCl |
IV. Tests de précipitation pour quelques anions
| Ion testé | Réactif | Observation | Équation-bilan |
|---|
| Cl− | Ag+ | Précipité blanc qui noircit à la lumière | Ag+ + Cl− → AgCl |
| SO42− | Ba2+ | Précipité blanc de sulfate de baryum | Ba2+ + SO42− → BaSO4 |
| CO32− | Acide (H+) | Dégagement de CO2 qui trouble l’eau de chaux | CO32− + 2 H3O+ → CO2 + 3 H2O |
V. À retenir
- La couleur d’une solution donne une indication mais ne suffit pas pour identifier un ion.
- Le test à la flamme met en évidence certains cations par la couleur de la flamme.
- Les tests de précipitation utilisent un réactif qui forme un solide caractéristique avec l’ion recherché.
- Les ions qui n’apparaissent pas dans l’équation-bilan sont dits ions spectateurs : ils ne participent pas à la réaction.
Créé par Haniel_dev