Exercices Chapitre 3 - Correction
I. Conduction électrique dans les liquides
Exercice 9 – Interpréter une photo d’expérience a)
b) Le multimètre étant branché en série, il est forcément utilisé en tant qu’ampèremètre. Il mesure donc l’intensité du courant électrique.
c) Si on remplaçait l’eau salée par de l’eau pure, le multimètre indiquerait 0 mA car l’eau pure ne conduit pas le courant.
II. Notion d’ions en solution aqueuse
Exercice 4 – Distinguer atomes et ions
a) La charge de l’ion n°1 est 2+ car il possède 29 charges (+) dans son noyau et 27 électrons (donc 27 charges (-)). (Ion cuivre (II) Cu2+.)
La charge de l’ion n°2 est 3+ car il possède 26 charges (+) dans son noyau et 23 électrons. (Ion fer (III) Fe3+.)
b) L’atome correspondant à l’ion n°1 possède toujours 29 charges (+) dans son noyau, mais possède 29 électrons (car il est électriquement neutre). Il s’agit d’un atome de cuivre.
L’atome correspondant à l’ion n°2 possède toujours 26 charges (+) dans son noyau, mais possède 26 électrons (car il est électriquement neutre). Il s’agit d’un atome de fer.
Exercice 5 – Connaître quelques ions
Nom Nombre de charges +
du noyau
Nombre d’électrons Charge del’ion Formule de l’ion
Ion chlorure 17 18 -1 Cl-
Ion sodium 11 10 +1 Na+
Ion fer (II) 26 24 +2 Fe2+
Ion fer (III) 26 23 +3 Fe3+
Ion cuivre (II) 29 27 +2 Cu2+
Exercice 10 – Décrire un ion
a) Le symbole de l’atome de calcium est Ca. Comme un atome de calcium possède 20 charges + dans son noyau, il possède 20 électrons. (Il est électriquement neutre.)
b) L’ion calcium porte une charge 2+ (d’après sa formule). Il a donc perdu 2 charges (-), c’est-à-dire deux électrons.
L’ion calcium possède ainsi 18 électrons.
Liquide à tester
+ -
G A
A Remarque : Sur la photo, l’ampèremètre est bien
du côté de la borne (+) du générateur.
COM
29+
29 électrons
26+
26 électrons
Exercice 15 – Décrire un ion polyatomique
a) Cet ion comporte un atome de soufre (S) et 4 atomes d’oxygène (O).
b) Il porte une charge 2-, il a donc gagné deux électrons.
c) La molécule de SO4 comportait : 16 + 4x8 = 16 + 32 = 48 électrons L’ion SO42-
comporte donc 48 + 2 = 50 électrons. Il s’appelle l’ion sulfate.
Exercice 17 – Comprendre ce que signifie « électriquement neutre »
a) Une solution de chlorure de fer (II) contient des ions chlorure Cl- et des ions fer (II) Fe2+.
b) Une solution aqueuse est électriquement neutre. Cette solution contient donc deux fois plus d’ions chlorure portant chacun 1 charge (-) que d’ions fer (II) portant chacun 2 charges (+).
Exercice 18 – Pour aller plus loin
Une solution contient forcément des ions chargés négativement (anions) ET des ions chargés positivement (cations), puisqu’elle est électriquement neutre. Les solutions possibles sont donc les combinaisons possibles entre cations et anions proposés par l’énoncé. (Nom et formule.)
Solution de :
Chlorure de cuivre (II) CuCl2
Sulfate de cuivre (II) CuSO4
Chlorure de sodium NaCl Sulfate de sodium Na2SO4
Chlorure de fer (II) FeCl2 Sulfate de fer (II) FeSO4
III. Interprétation de la conduction électrique dans les solutions aqueuses Exercice 12 – Expliquer par un schéma
Exercice 16 – Justifier une observation
L’ion dichromate, chargé négativement (comme l’indique sa formule Cr2O7
2-), est attiré par la borne (+) du générateur. Il s’est donc déplacé, lors du passage du courant, vers la borne (+) du générateur. L’ion dichromate est jaune-orangé.
L’ion cuivre (II), chargé positivement (Cu2+), s’est quant à lui déplacé vers la borne (-). L’ion cuivre (II) est bleu.
Les autres ions des solutions ne nous intéressent pas dans cette expérience car ils sont incolores.
Au début de l’expérience, les ions dichromate et cuivre (II) étaient mélangés. La goutte de solution était donc verte (mélange de jaune et de bleu).
A la fin de l’expérience, puisque les ions dichromate et cuivre (II) se sont déplacés dans des sens opposés, leur couleur se sont séparées et on observe deux tâches : Une tâche jaune où se trouvent les ions dichromates et une tâche bleue où se trouvent les ions cuivre (II).
+ -
Sens de déplacement des électrons libres
