CHAPITRE IV LES IONS EN SOLUTION AQUEUSE

CHAPITRE IV LES IONS EN SOLUTION AQUEUSE I)
L’eau que nous buvons Concernant l’eau courante : Que se passe‐t‐il si je prends ma douche avec mon sèche‐
cheveux branché ? Facile ! Je m’électrocute. Mais que peut‐on en conclure ? • L’eau courante est conductrice. • Elle contient donc des ions qui permettent au courant de la traverser. • Mais au fait, quels ions ? Il faut des tests pour les identifier vu que l’on ne voit rien a l’œil nu. !
Ne jamais manipuler de matériel électrique en étant mouillé !! Etude d’une étiquette de Volvic : 1) A quel produit correspond cette étiquette ? On reconnait trois zones sur le document, lesquels ? 2) Quelles sont les informations contenues dans le cadre en haut à gauche ? 3) Liste les différents éléments du cadre. 4) Que signifient les informations écrites entre le cadre et le code‐barres ? Eléments de réponse : 1) C’est l’étiquette de l’eau minérale Volvic. On voit trois zones : le logo, le code‐barres et un cadre contenant des informations. 2) Il contient des informations notées en mg/l de différents composés chimiques que l’on peut supposés présent dans l’eau. 3) Nom de l'ion Formule chimique (faire apparaître Est‐ce un anion ou un cation? la charge) Calcium Ca2+ Cation Chlorure Cl‐ Anion Magnésium Mg2+ Cation Nitrate NO3‐
Anion Sodium Na+ Cation Sulfate SO42‐ Anion bicarbonate HCO3‐ Anion +
Cation Potassium K Remarque: Pour la silice, qui est un élément chimique (de symbole Si) et pas un ion, c'est plus compliqué. 4) z
z
II)
Minéralisation totale: 130mg/l (résidu sec à 180°C) C'est la masse de solide restant une fois que l'on a évaporé toute l'eau par chauffage jusqu'à 180°C, à partir d'un litre d'eau de Volvic. pH=7: Rechercher sur internet la définition du pH et en déduire les informations que nous apporte sa valeur sur l'eau de Volvic : réponse : Le pH est une grandeur physique caractérisant le caractère acido‐basique d’une solution. (il indique si la solution est acide, basique ou neutre). Pour l’eau de volvic , pH=7, donc la solution est neutre. Le pH des solutions aqueuses A retenir : Les solution aqueuses sont toutes caractérisées par leur pH. Celui‐ci est compris entre 0 et 14. 7
14 0 Solutions acides Solutions basiques Solutions neutres Rq : en toute rigueur une solution neutre à un pH strictement égal à 7. pH Connaissances supplémentaires sur le pH :
•
C’est la proportion d’ion H+ par rapport aux ions OH- qui caractérise le pH de la solution.
S’il y a autant d’ions H+ que d’ions OH- alors la solution est dite neutre.
S’il y a plus d’ions H+ que, le d’ions OH- alors la solution est acide.
S’il y a plus d’ions OH- que d’ions H+ alors la solution est basique.
Le pH permet donc de caractériser la présence d’ions H+ ou OH-.
•
Dilution d’une solution acide ou basique par de l’eau :
Attention ! Ne jamais introduire d’eau dans le l’acide concentré ! Tours introduire l’acide doucement
dans l’eau !
Lors d’une dilution le pH de la solution se rapproche de 7 donc :
Le pH d’une solution acide va augmenter lors d’une dilution.
Le pH d’une solution basique va diminuer lors d’une dilution.
•
Les indicateurs colorés sont des composés chimiques qui changent de couleur quand le pH varie.
Le pH se mesure avec pH-mètre ou du papier pH.
Les dangers des produits chimiques III)
Extrait article de france3.fr :
Explosions dans une usine chimique
Quatre personnes ont été blessées lundi lors d'explosions
dues à des réactions chimiques dans une usine de polymères
"Il y a eu un mélange qui n'aurait pas dû avoir lieu entre deux produits qui sont incompatibles, cela a expliqué l'explosion d'un fût" à 17h45, a expliqué René Pich, PDG de la SNF, premier producteur mondial de polyacrylamides et de floculants pour le traitement de l'eau. Selon lui, la seconde explosion a été provoquée par un mélange de cette substance avec de l'eau, dans un béquet en verre. Audio : témoignage d’un pompier. Ce qu’il en ressort : • Il y a eu deux explosions : la première due à une erreur humaine aboutissant à un mélange malencontreux. La seconde due à une réaction entre ce mélange malencontreux et de l’eau. • La seconde réaction est exothermique. • Il y a eut des blessés et des brulés. Exothermique : qui dégage de la chaleur. Illustration : acide + eau Thermomètre ≈20°
Observation : La température augmente fortement une fois que l’on a introduit l’eau. Eau
≈70°
Acide
Ne jamais introduire d’eau dans l’acide concentré. Si on doit faire le mélange, on introduit doucement, l’acide dans l’eau. En effet si la solution chauffe trop, le mélange peut entrer en ébullition et il y a alors risque de projections. Certains produits domestiques peuvent présenter le même type de danger, ne jamais les mélanger ! Illustration : Acide concentré + soude concentrée Dans une fiole jaugée d’un litre contenant de l’acide concentré, on introduit une goutte de soude concentrée. Le mélange chauffe, fait un bruit (pchhhttt !) quand la goutte tombe et il y a des projections sur les parois de la fiole. !
!
Remarquons que : Acide + soude = eau H+ et OH‐ donnent H2O Voyons les pictogrammes les plus rencontrés sur les étiquettes : !
Toujours porter des lunettes de protection. Mettre des gants si l’étiquette l’exige.