Chapitre 2: Reconnaissanc e des ions et pH des solutions

Chapitre 2:

Reconnaissanc e des ions et

pH des

solutions

1/ Tests de reconnaissance de quelques ions 

A/ TP : test d’identification de quelques ions

Coller la feuille de TP sur « test d’identification des ions »

Voici les résultats obtenus avec les tests chimiques effectués avec les 2 détecteurs :

Résultats :   _{FLACON 1 FLACON 2}

SOUDE Précipité bleu Précipité blanc

Nitrate d’argent Précipité blanc qui

noircit à la lumière

Précipité blanc qui noircit à la lumière Composition des flacons :

Flacon 1 Flacon 2

Solution de chlorure de cuivre II : (Cu²⁺ + 2 Cl^-) Solution de chlorure de zinc II : (Zn²⁺ + 2 Cl^–)

Nom de la solution Ion +(CATION) Ion - (ANION) Formule de la solution

Formule du soluté

dissous

sulfate de cuivre II Cu²⁺ Ion sulfate SO₄^2– (Cu²⁺ + SO₄^2–) CuSO₄ chlorure de cuivre

II Cu²⁺ Ion chlorure Cl^- (Cu²⁺ + 2 Cl^-) CuCl₂

sulfate de fer II Fe²⁺ SO₄^2– (Fe²⁺ + SO₄^2–) FeSO₄

chlorure de fer III Fe³⁺ Cl^- (Fe³⁺ + 3 Cl^-) FeCl₃

Sulfate de fer III Fe³⁺ SO₄^2– (2 Fe³⁺ + 3

SO₄^2–)

Fe₂(SO₄)

3

sulfate de zinc II Zn²⁺ SO₄^2– (Zn²⁺ + SO₄^2–) ZnSO₄

chlorure de sodium

I Na⁺ Cl^- (Na⁺ + Cl^-) NaCl

Chlorure de zinc II Zn²⁺ Cl^- (Zn²⁺ + 2 Cl^–) ZnCl₂

Chlorure

d’aluminium III Al³⁺ Cl^- (Al³⁺ + 3 Cl^–) AlCl₃

Comment écrire la formule d’une solution: sous la forme (cation + anion)

Il faut respecter l’électroneutralité

Test identification ions

Nom des ions

B/ Bilan : test d’identification des ions

Ce tableau n’est pas à retenir; il vous sera fourni le jour du brevet

2/ Solutions acides, solutions basiques, pH

A/ Définitions

 Comment savoir si une solution est acide ou basique ?

En mesurant son pH

Qu’est-ce que le pH ?

 C’est le p otentiel d’ H ydrogène. Il est relié à la concentration en ions hydrogène H

et en ions hydroxyde HO

dans une solution.

 C’est un nombre sans unité compris entre 0 et 14.

 Il permet d’évaluer l’acidité ou la basicité d’une

solution.

Pictogramme de sécurité

Acide/basique Acide/basique Échelle de pH

 Une solution est «  acide  » lorsqu’elle contient plus d’ions

…… que d’ions ……. . Son pH est alors ………...

Plus le pH est proche de 0, plus la solution est (fortement/faiblement) acide.

Exemples de solutions acides :

………

 Une solution est «  basique  » lorsqu’elle contient moins d’ions ……. que d’ions …….. . Son pH est alors

………. Plus le pH est proche de 14, plus la solution est (fortement/faiblement) basique.

Exemples de solutions basiques :

………

 Une solution est «  neutre  » lorsqu’elle contient …………..

d’ions H

que d’ions HO

. Son pH est alors…………...

Exemple de solution neutre (ou quasiment) :

………..

H

HO

< 7

Vinaigre, coca-cola®, sucs gastriques, acide des piles, orangina®…

H

HO

> 7

Eau de mer, destop®, Saint-Marc®, bicarbonate de sodium, eau de javel…

autant

= 7

La plupart des eaux minérales ont un pH proche de 7, le sang (7,2)

Remarque : Il faut savoir que l’échelle de pH n’est pas linéaire : Elle est dite

logarithmique. Lorsque l’on diminue d’une unité de pH (passage de 4 à 3 par exemple), la concentration d’ions H

est multipliée par 10

Autre échelle logarithmique : L’échelle de Richter qui mesure la magnitude des séismes : Si on passe d’un tremblement de terre de 5 à 6 sur l’échelle, l’énergie est multipliée par

30

10

Moins de 1.9 Micro-séisme impossible à ressentir.

De 2.0 à 2.9 Micro-séisme impossible à ressentir mais enregistrable par les

sismomètres.

De 3.0 à 3.9 Ne cause pas de dégats mais commence à pouvoir être légèrement

ressenti.

De 4.0 à 4.9 Séisme capable de faire bouger des objets mais ne causant

générallement pas de dégats.

De 5.0 à 5.9 Séisme capable d'engendrer des dégats importants sur de vieux

bâtiments ou bien des bâtiments présentants des défauts de construction. Peu de dégats sur des bâtiments modernes.

De 6.0 à 6.9 Fort séisme capable d'engendrer des destructions majeures sur une

large distance (180 km) autour de l'épicentre.

De 7.0 à 7.9 Séisme capable de destructions majeures à modérées sur une très

large zone en fonction de la distance.

De 8.0 à 8.9 Séisme capable de destructions majeures sur une très large zone de

plusieurs centaines de kilomètres.

Au dessus de 9 Séisme capable de tout détruire sur une très vaste zone.

Autre échelle logarithmique : L’échelle de Richter qui mesure la magnitude des séismes : Si on passe d’un tremblement de terre de 5 à 6 sur l’échelle, l’énergie est multipliée par

30

10

Acide/basique Acide/basique Échelle de pH

B/ Démarche d’investigation : « Qui a tué Henri Pavlakov ? »

2/ 2

technique pour confirmer le meurtrier : l’indicateur coloré

DEFINITION : Un indicateur coloré acido-basique est une espèce chimique qui change de couleur en fonction du pH. On utilisera l’indicateur coloré présent dans le CHOU ROUGE.

Expérience : Verse, un tube à essai, la solution d’un suspect. Ajoute ensuite un peu de jus de chou rouge.

Pour trouver le pH, tu compareras à l’échelle de teintes ci-dessus.

Complète le tableau de résultats

Solution Aqualand Vinaigreau Sanmarcos Javelos Destopos Perrios Couleur de

l’indicateur coloré

pH

approximati f

Cette expérience confirme-t-elle le meurtrier, trouvé avec le papier pH ? 

……….

Questions  subsidaires :

1/ Parmi les 6 solutions, quelles sont les solutions

acides ?...

2/ Parmi les 6 solutions, laquelle est la plus

acide ?...

3/ Parmi les 6 solutions, quelles sont les solutions basiques ?

………..

4/ Parmi les 6 solutions, laquelle est la plus

basique ?...

5/ Le coca-cola a un pH de 2. Est-il acide ou basique ?

………..

6/ La soude a un pH de 14. Est-elle acide ou

basique ?...

7/ Parmi les 6 solutions, Quelle solution contient le plus d’ions H

?...

8/ Parmi les 6 solutions, quelle solution contient le plus d’ions HO

?...

C/ Bilan du TP: Comment mesurer le pH?

D/ Mesure de pH de produits ménagers

Expérience: placer quelques gouttes de liquides ménagers dans la palette de l’échelle de teintes et mesurer le pH avec du papier pH

Mode d’emploi du papier:

Découper un tout petit morceau de 1 cm.

Déposer une goutte dessus ou le tremper dans la solution

Ne pas attendre pour lire la valeur du pH. La mesure doit se faire les 10 secondes qui suivent

Liquide ménager Mr Propre Eau de javel Bicarbonate de

sodium Jus de citron Acide

chlorhydrique Eau

savonneuse Débouche ur d’évier pH

Acide, basique ou neutre?

Ecrire les résultats dans un tableau

E/ Que fait le pH quand on dilue une solution acide ou basique?

Propose une hypothèse + expérience  réponds à la question Diluer, c’est ajouter de l’eau dans une solution

Conclusion: lorsqu’on dilue une solution, son pH se

rapproche toujours de 7.