II/ Les ions : A) Activité

II/ Les ions :

A) Activité 1 : Analyse d’une étiquette :

Dans l’eau minérale, on trouve des espèces chimiques qu’on ne peut pas appeler atome ou molécule. Pourquoi ?

Ce sont des IONS. Il existe deux sortes d’ions

1°) Ceux chargés positivement : Les CATIONS (recopie leurs formules)

2°) Ceux qui sont chargés négativement : Les ANIONS

3°) Le sel de table est constitué de chlorure de sodium (Na⁺ ; Cl^-) Faut-il boire de l’eau si vous êtes sous régime sans sel ?

B) Activité 2 : Etude d’une vidéo :

Regarder la courte vidéo explicative de Paul Olivier et répondre aux questions ci-dessous

https://www.youtube.com/watch?v=Ot-_jkH5o_Y&t=13s

QUIZZ :

1°)

Quels sont les ions que tu reconnais dans les formules suivantes ? Surligne en jaune les cations et en bleu les anions

2°)

Que devient un atome (ou un groupe d’atomes, autrement dit une molécule), qui perd un ou plusieurs électrons ? Quelle est alors la charge de la particule formée, (positive ou négative) ?

3°)

Rappelle le nom des 3 constituants de l’atome et surligne parmi eux le seul qui peut être perdu ou gagné par un élément chimique

Ca²⁺ Mg²⁺ Na⁺ K⁺

HCO₃^- SO42- NO3- Cl ^-

Constituants de l’atome : protons neutrons électrons

O2

Cl

^{- Ca2+ H2O HCO3- C2H6O K+ Na+ Zn SO42-}

Cela devient un ion chargé positivement (il a perdu des charges négatives) : donc un Cation

Parce que les espèces chimiques qu’on trouve dans l’eau ne sont pas électriquement neutres

INFO : Il est également indiqué la quantité des ions dissous dans l’eau. Chaque eau minérale a un gout différent, car les proportions ou quantité d’ions diffère.

Le résidu a 180°C est la quantité de matière qu’l restera dans le récipient après vaporisation de l’eau.

NON car on reconnait la présence des constituants du sel : les ions sodium et chlorure

C) Les ions courants : a) Formation :

En utilisant le modèle ci-dessus, et l’exemple ci-dessous, détermine le nombre de protons et électrons dans les espèces chimiques suivantes :

L’atome de magnésium : Mg L’ion magnésium : Mg

²⁺

(un cation) Nbre de protons : 12 car Z

Mg

= 12 Nbre de protons : 12 car les protons ne

se déplacent jamais Nbre d’électrons : 12 car l’atome est

électriquement neutre

Nbre d’électrons : 10 car l’atome a perdu 2 électrons (Mg

²⁺

)

L’atome de chlore : Cl L’ion chlorure : CL

^-

(un anion)

Nbre de protons : 17 car Z

_Cl

= 17 Nbre de protons : 17 car les protons ne se déplacent jamais

Nbre d’électrons : 17 car l’atome est électriquement neutre

Nbre d’électrons : 18 car l’atome a gagné 1 électron (CL

^-

)

L’atome de fer : Fe L’ion fer III : Fe

³⁺

(un cation)

Nbre de protons : 26 car Z

Fe

= 26 Nbre de protons : 26 car les protons ne se déplacent jamais

Nbre d’électrons 26 car l’atome est électriquement neutre

Nbre d’électrons : 23 car l’atome a perdu 3 électrons (Fe

³⁺

)

L’atome de cuivre : Cu L’ion cuivre I : Cu

⁺

(un cation)

Nbre de protons : 29 car Z

Cu

= 29 Nbre de protons : 29 car les protons ne se déplacent jamais

Nbre d’électrons : 29 car l’atome est électriquement neutre

Nbre d’électrons : : 28 car l’atome a

perdu 1 électron (Cu

⁺

)

J’ai bien compris la différence entre atome, molécule et ions ! Tu peux vérifier en regardant cette petite capsule de Paul Olivier : https://www.youtube.com/watch?v=e5FJV55AFU8

b) Le cas des ions polyatomiques :

Un ion polyatomique est un groupement d’atomes (molécules) qui a perdu ou gagné un (ou plusieurs) électrons.

Ex : l’ions sulfate SO42- ; l’ion nitrate : NO3- ; l’ion phosphate PO43- ….

En prenant modèle sur le premier tableau, complète la composition des ions polyatomiques suivants :

c) Les ions à connaître en fin de 3

^ème

(parce que très courants)

L’ion sulfate : SO42- d’après le tableau périodique : ZS = 16 et ZO = 8 Nombre de protons : 1x16 + 4x8 = 48

Nombre d’électrons : 48+2 = 50 (il y a le même nombre que les protons, sauf qu’il y en a deux en plus : SO42-)

L’ion nitrate :

NO

3- d’après le tableau périodique : ZN = 7 et ZO = 8 Nombre de protons : 1x7 + 3x8 = 31

Nombre d’électrons : 31+1 = 32 (il y a le même nombre que les protons, sauf qu’il y en a un en plus : NO3^-)

L’ion phosphate :

PO

43- d’après le tableau périodique : ZN = 15 et ZO = 8 Nombre de protons : 1x15 + 4x8 = 47

Nombre d’électrons : 47+3 = 50 (il y a le même nombre que les protons, sauf qu’il y en a trois en plus : PO43-)

L’ion Hydrogène H

⁺

L’ion hydroxyde

HO

^-

L’ion Sodium Na

⁺

L’ion Chlorure Cl

^-

L’ion Potassium K

⁺

L’ion Sulfate SO

42-

L’ion Magnésium Mg

²⁺

L’ion Nitrate NO

3-

L’ion Aluminium Al

³⁺

L’ion Zinc Zn

²⁺

L’ion Argent Ag

⁺

L’ion cuivre I

l’ion cuivre II

Cu

⁺

Cu

²⁺

L’ion fer II L’ion fer III

Fe

²⁺

Fe

³⁺

Remarque n°1 : Le fait qu’un atome gagne ou perde un (ou plusieurs) électrons, est lié à sa place dans le tableau périodique : les atomes dans la gauche et au milieu du tableau ont tendance à perdre des électrons, donc à devenir des CATIONS ceux plus sur la droite ont tendance à en gagner, donc à devenir des ANIONS.

Remarque n°2 : Certains atomes, notamment métalliques, peuvent former des ions différents en fonction du nombre d’électrons perdus. Dans ce cas on précise le nombre d’électrons perdus avec un chiffre romain.

Exemple : l’ion cuivre I : Cu⁺, l’ion cuivre II : Cu²⁺, l’ion fer II : Fe²⁺, l’ion Fer III : Fe³⁺

A toi de jouer : essaie d’associer dans cet exercice le nom des ions et leurs formules chimiques :

https://learningapps.org/watch?ap p=2962947

Quand tu les as tous trouvé, tu as fini ton travail. Bravo, tu es un vrai chimiste !!