Dissolution d`un sel.

Ions de métaux usuels en solution aqueuse.
1. Dissolution d'un sel.
Une solution de potasse, KOH qui, en solution dans l'eau libère des
ions potassium K+et hydroxyde OH-, est incolore.
Dès la mise en solution du cristal de permanganate de potassium,
noté KMnO4, libère les ions potassium K+et permanganate MnO4-.
Les ions de couleur violette sont donc les ions permanganate
MnO4-.
En observant la dissolution on constate que le cristal se délite. A
cause de leur masse, les ions permanganate restent au fond dans
une zone fortement concentrée, alors qu'en périphérie l'agitation
des molécules d'eau disperse les ions formant une zone plus claire
à retenir.
La dissolution d'un composé cristallisée, est un phénomène complexe qui, sous
l'action de l'eau, enchaîne destruction de l'édifice cristallin et dispersion des ions
libérés ... Pour l'instant on résumera l'ensemble de ces phénomènes par l'équation
bilan
KMnO4
K ++ MnO4-
Dans les équations bilan le principe de conservation est vérifié pour les éléments et
pour les charges des ions libérés en solution
2. Identifications d'ions usuels.
2.1. Solution d'acide chlorhydrique.
Dans un tube à essais on verse successivement 2 mL d'eau, quelques gouttes de bleu de
bromothymol à la teinte sensible (vert), puis une goutte de solution d'acide chlorhydrique
Le bleu de bromothymol vire au jaune en présence des ions hydronium, H+,
libérés par l'acide.
Dans un cuve à essais on verse successivement 2 mL d'eau, quelques gouttes d'une solution
d'acide chlorhydrique, puis une ou deux gouttes de d'une solution de nitrate d'argent
Il se forme une précipité qui vire au gris violacé à la lumière.
Les ions chlorure Cl-, précipitent avec le nitrate d'agent car le chlorure d'argent est
pratiquement insoluble
à retenir.
La mise en solution de chlorure d'hydrogène donne une solution d'acide
chlorhydrique qui apporte des ions
-
HCl
H ++ Cl
Dans les équations bilan le principe de conservation est vérifié pour les éléments et
pour les charges des ions libérés en solution
2.2. Solution de soude.
La photo ci contre illustre le test de flamme qui permettrait de caractériser la
présence d'ion sodium Na +
Dans un tube à essais on verse successivement 2 mL d'eau, quelques gouttes
de bleu de bromothymol à la teinte sensible (vert), puis une goutte de lessive de
soude. (§ 2.1)
Le bleu de bromothymol (vert) vire au bleu en présence des ions
hydroxyde, OH-, libérés par l'acide.
à retenir.
La mise en solution de cristaux soude donne une solution d'hydroxyde de sodium
qui apporte des ions
NaOH
Na ++ OH--
3. Ions métalliques.
3.1. L'ion fer II.
Dans un tube à essais on dissout quelques cristaux de chlorure de fer jaune verdâtre. Il en
résulte une solution faiblement coloré dont on détecte la coloration en regardant par
l'ouverture du tube sur un fond blanc.
La solution d'acide chlorhydrique est incolore. La teinte verdâtre de la solution est donc
caractéristique de la présence d'ions fer II.
Ces ions fer portent deux charges positives ils seront notés Fe2+
Test d'identification
Dans un tube à essai on ajoute de la soude goutte à goutte. Il se forme un précipité vert,
qui fonce avec le temps et finit par «rouiller».
On ajoute de la soude en excès de façon à précipiter la totalité des ions qui réagissent.
On filtre
Dans la solution recueillie, on ajoute une goutte de nitrate d'argent. Le précipité montre
que les ions chlorure n'ont pas participé à la réaction : ils sont restés spectateurs
Compte tenu du principe de neutralité verifié au § 1, nous pouvons écrire l'équation bilan
du test.
à retenir.
Le chlorure de fer II est un composé cristallin qui, en solution aqueuse, libère les
ions.
FeCl2
(Fe2++ 2 Cl-)
La soude est le réactif qui permet de mettre en évidence la présence d'ion fer II
( Fe2++ 2Cl )
+
2(Na++ OH-)
Fe(OH)2
soude
Hydroxyde de
fer II
chlorure
de fer II
+
2 (Na+ + Cl-)
solution de chlorure
de sodium
Pour aller plus loin :
niveau C
Les ions spectateurs sont nécessaires pour apporter les réactifs, mais comme il ne participent
pas à la réaction, l'équation bilan se réduit à
Fe2+
chlorure de fer II
+
2OH-
Fe(OH)2
ions hydroxyde
Hydroxyde de fer II
On vérifie qu'il en est bien ainsi en renouvelant cette expérience et les suivantes avec une
solution de potasse :
KOH
K ++ OH3.2. L'ion fer III.
Dans un tube à essais on dissout quelques cristaux de chlorure de fer rouille. Il en résulte une
solution coloré en marron jaune.
La solution d'acide chlorhydrique est incolore. La teinte verdâtre de la solution est donc
caractéristique de la présence d'ions fer III.
Ces ions fer portent trois charges positives ils seront notés Fe3+.
Test d'identification.
Dans un tube à essai on ajoute de la soude goutte à goutte. Il se forme un précipité rouille.
On peut montrer comme au § paragraphe précédent que les ions chlorure sont restés
spectateurs.
à retenir.
Le chlorure de fer III est un composé cristallin qui, en solution aqueuse, libère les
ions
FeCl3
(Fe2++ 3 Cl-)
La soude est le réactif qui permet de mettre en évidence la présence d'ion fer III
( Fe3++ 3 Cl ) +
chlorure
de fer III
3(Na++ OH-)
Fe(OH)3
soude
Hydroxyde de
fer III
+
3 (Na+ + Cl-)
solution de chlorure
de sodium
3.3. L'ion zinc II.
Dans un tube à essais on dissout quelques cristaux de chlorure de zinc II, blanc.
Il en résulte une solution incolore.
Test d'identification
Dans un tube à essai on ajoute de la soude goutte à goutte. Il se forme un précipité
blanc gélatineux.
à retenir.
Le chlorure de zinc II est un composé cristallin qui, en solution aqueuse, libère les
ions.
ZnCl2
(Zn2++ 2 Cl-)
La soude est le réactif qui permet de mettre en évidence la présence d'ion zinc II
( Zn2++ 2Cl )
+
chlorure
de zinc II
2(Na++ OH-)
Zn(OH)2
soude
Hydroxyde de
zinc II
+
2 (Na+ + Cl-)
solution de chlorure
de sodium
Toutes les réactions de caractérisations sont analogues
3.4. L'ion cuivre II.
Dans un tube à essais on dissout quelques cristaux de chlorure de cuivre II, bleu. Il en résulte
une solution bleu tirant sur le vert suivant la concentration.
Test d'identification
Dans un tube à essai on ajoute de la soude goutte à goutte.
Il se forme un précipité bleu turquoise
à retenir.
Le chlorure de cuivre II est un composé cristallin qui, en solution aqueuse, libère
les ions.
CuCl2
(Cu2++ 2 Cl-)
La soude est le réactif qui permet de mettre en évidence la présence d'ion cuivre II
( Cu2++ 2Cl )
+
chlorure
de cuivre II
2(Na++ OH-)
Cu(OH)2
soude
Hydroxyde de
cuivre II
+
2 (Na+ + Cl-)
solution de chlorure
de sodium
3.5. L'ion aluminium III.
La solution de chlorure de d'aluminium III est incolore
Test d'identification
Dans un tube à essai on ajoute de la soude goutte à goutte. Il se forme un précipité blanc.
à retenir.
Le chlorure de d’aluminium III est un composé cristallin qui, en solution aqueuse,
libère les ions.
AlCl3
(Al3++ 3 Cl-)
La soude est le réactif qui permet de mettre en évidence la présence d'ion cuivre II
(Al3++ 3 Cl-)
chlorure d’
aluminium III
+
2(Na++ OH-)
Al(OH)3
soude
Hydroxyde d’
aluminium III
+
3 (Na+ + Cl-)
solution de chlorure
de sodium