Les solutions aqueuses

Définitions :

· En chimie, une solution est un mélange liquide homogène obtenu par une dissolution : les molécules ou les ions d’un corps appelé soluté (solide, liquide ou gazeux), sont dispersées parmi les molécules d’un liquide, appelé solvant.

· Une solution ayant l’eau comme solvant est appelée solution aqueuse.

1) Identifier des espèces chimiques en solution aqueuse

Pour identifier des ions dans une solution aqueuse, on utilise des réactifs. Si,

lorsqu‘on ajoute quelques gouttes de réactifs dans la solution, on

observe un précipité coloré (apparition d’une phase solide colorée dans la phase liquide de la solution), alors la solution contient l’ion associé au réactif.

2) En vous aidant de la vidéo, complétez le tableau ci-dessous.

Réactifs

Ions avec lequel il réagit

Couleur du précipité

Nitrate d’argent

Ag+NO3-

Chlorure (Cl-)

Blanc qui noirci à la lumière

Cuivre (Cu2+)

Bleu

Hydroxyde de sodium

Fer II (Fe2+)

Vert kaki

Na+OH -

Fer III (Fe3+)

Rouille

ou orange foncé

Ion Zinc (Zn2+)

Blanc

3) Problématique :

Quelles espèces chimiques sont présentes dans cette eau minérale ?

a. Cette eau contient plusieurs ions différents. A l’aide de la classification des éléments (annexe 1), nommez ces différents ions :

Ca2+ : ion calcium

Na+ : ion sodium

Mg2+ : ion magnésium

Cl- : ion chlorure

SO42- : ion sulfate

b. Vous devez réalisez le protocole expérimental pour déterminer la présence dans l’eau minérale de plusieurs ions en utilisant le tableau ci-dessous.

Réactif

Ion identifié

Couleur du précipité

Nitrate d’argent

Ag+NO3-

Ion Chlorure : Cl-

Blanc qui noircit à la lumière

Chlorure de baryum

Ba2+ + 2 Cl-

Ion Sulfate : SO42-

Blanc

Oxalate d’ammonium

Ion Calcium : Ca2+

Blanc

Hydroxyde de sodium

Na+OH -

Ion Magnésium Mg2+

Blanc

1. Sur le schéma ci-dessous, indiquez les réactifs que vous versez dans les tubes à essai pour mettre en évidence certains ions contenus dans l’eau minérale.

Réactifs Présence de l’ion :

1er tube Nitrate d’Ag+NO3- Chlorure Cl-

2ème tube Chlorure de baryum Ba2+ + 2 Cl- Sulfate SO42 -

3ème tube Oxalate d’ammonium Calcium Ca2+

4ème tube Hydroxyde de sodium Na+OH- Magnésium Mg2+

Vous pouvez maintenant répondre à la problématique.

L’eau minérale contient des ions calcium, chlorure, magnésium et sulfate entre autre.

A RETENIR :

Une expérience chimique est une expérience dont le résultat visible (changement de couleur, formation d’un précipité…) permet de montrer la présence ou l’absence d’une espèce chimique dans l’échantillon testé.

Un ion s’identifie à partir d’un test mettant en jeu quelques gouttes d’un réactif approprié ajouté à la solution contenant l’ion. Le test est positif (présence de l’ion) si on obtient un précipité.

Exercices : I) Pour les exercices ci-dessous, cochez la ou les bonnes réponses.

1. L’apparition d’un précipité prouve :

L’absence de l’ion recherché la présence de l’ion recherché

La présence d’un réactif.

2. Un précipité est :

Un solide un liquide un gaz

3. Parmi les espèces chimiques suivantes, quel est ou quels sont l’ion ou les ions :

Ca H2O Ca2+ Na+OH- C6H7O6Na

4. Pour mettre en évidence un ion, la quantité de réactif à ajouter est :

D’environ 2 mL de quelques gouttes d’environ 5 g

5. Le nitrate d’argent forme un précipité blanc en présence d’ions chlorure. Ce précipité a la particularité de :

Disparaitre jaunir noircir à la lumière

6. Une eau qui ne donne aucun précipité avec l’ensemble des réactifs est une eau :

Pure minérale ne contenant pas d’ions

7. Un précipité bleu obtenu en ajoutant de la soude Na+OH- prouve que la solution contient des ions

Ca2+ Fe2+ Cu2+

II) Vous versez une solution de sulfate de fer III (Fe3+ + 3SO42-) dans 4 tubes à essai et vous ajoutez dans chacun d’eux quelques gouttes de réactif.

a) Nommez les ions présents dans le sulfate de fer III.

Présence d’ions sulfate et d’ions fer

b) Complétez le tableau ci-dessous en indiquant s’il y a un précipité alors donné sa couleur, ou s’il n’y a aucune réaction

Sulfate de fer III

Réactifs

Nitrate d’argent

Chlorure de baryum

Oxalate d’ammonium

Hydroxyde de sodium

Observations

Pas de réaction

Précipité blanc

Pas de réaction

Précipité rouille

c. Votre camarade de classe, a réalisé une expérience identique mais en utilisant une solution de chlorure de fer II .

Il vous montre son tableau de compte rendu :

chlorure de fer II

Réactifs

Nitrate d’argent

Chlorure de baryum

Oxalate d’ammonium

Hydroxyde de sodium

Observations

Précipité blanc

Pas de réaction

Précipité blanc

Précipité rouille

Précipité vert kaki

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