TP: TEST DE RECONNAISSANCE DES IONS

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1 CAPACITÉS On va a travailler de façon que à la fin de cet TP, on soit capable de : - Comprendre un énoncé. - Suivre un protocole. - Faire changement d unités de volume. - Savoir la différence entre réactif et produit. - Tirer de conclusions sur les expériences réalisées et les appliquer a nouvelles situations. - Exprimer mes idées a l oral et a l écrit - Décrire une manipulation. - Reconnaître les ions métalliques présents dans une solution. THÉORIE Un test chimique est une expérience dont le résultat visible (changement de couleur, formation d un précipité, ) permet de montrer la présence ou l absence d une certaine espèce chimique ou de certains ions dans l échantillon testé. Un test de reconnaissance a pour objectif de prouver la présence d'une substance chimique. Une solution aqueuse est un mélange de l eau et de composes solubles dans cette dernier. Pour faire une solution aqueuse on mélange de l eau et une solide. L eau est el solvant (liquide capable de dissoudre le solide) et le solide est le soluté (substance qui se dissoudre dans l eau). Le solvant est la substance majoritaire dedans une solution tandis que le soluté est la substance minoritaire. Pour identifier des ions qui se trouvent dans une solution on utilise des tests de reconnaissance des ions. On va a travailler deux tipes de test : 1. Test de reconnaissance des ions chlorure. 2. Test de reconnaissance des ions métalliques. 1

2 1 ère Séance. ÉTUDE EXPERIMENTAL DES TESTS DE RECONNAISSANCE DES IONS MATÉRIAUX - Tubes à essai - Pipette - Éprouvette - Béchers Réactifs 1. Soude (NaOH) 2. Nitrate d argent (AgNO 3 ) Solutions de travail - FeCl 2 Chlorure de fer (II) - FeCl 3 Chlorure de fer (III) - CuSO 4 Sulfate de cuivre (II) - FeSO 4 Sulfate de fer (II) - CuCl 2 Chlorure de cuivre (II) - NaCl Chlorure de sodium PROCEDIMENT EXPERIMENTAL Un test de reconnaissance est réalisé en plusieurs étapes: 1. On prélève une petite partie de la solution à tester et on la place dans un tube à essais. On fait-ça avec l éprouvette et on annote le quantité avec ses unités. 2. On ajoute dans ce tube à essais quelques gouttes d'un composé chimique appelé réactif qui est censé réagir avec les ions recherchés. 3. On observe le résultat: s'il l'ion recherché est présent dans la solution alors la transformation chimique qui a lieu fait apparaitre un composé solide, le précipité. Il faut vérifier la couleur de ce précipité. 2

3 Exercice: Ajoutez une petite quantité de réactifs avec la pipette a chaque solution d étude et écrivez le résultat obtenue. RESULTATS EXPERIMENTALS ET GRAPHIQUES 1. Test des ions chlorure (On le fait avec les solutions qui contient de ion Cl ) Description: On verse un peu de..dans le tube à essai contenant Schémas : Observations : Conclusion : 2. Test des ions métalliques (On le fait avec les solutions qui contient des ions métalliques). Description: On verse un peu de..dans le tube à essai contenant Schémas : Observations : Conclusion : 3

4 2. Identifiez-vous dans chaque case les ions présents : Nom de la solution Ion négatif (anion) Ion positif (cation) Nom Formule Nom Formule 3. Rempliez-vous le suivant tableau : Réactif Solution d hydroxyde de sodium (soude) (Ions Na + et OH ) Solution de nitrate d argent. (Ions Ag + et NO 3 ) Couleur du précipité Ion(s) identifié(s) 4

5 TRAVAIL POUR LA MAISON Exercice 1. Voici, ci-dessous, une liste de solutions ioniques utilisées dans la vie courante et leur composition. - Le «destop» est une solution d hydroxyde de sodium. - L eau salée est une solution de cholorure de sodium - Les produits décolorants pour chéveux contiennent de l ammoniaque qui est une solution d hydroxyde d ammonium. - La bouillie bordelaise diluée dans l eau, est utilisée par les jardiniers pour prévenir le mildiou des tomates. La solution bleue obtenue est essentiellement une solution de sulfate de cuivre. - Les anti-mousses gazon contiennent du sulfate de fer (II) en solution. 1. Dans chacune des solutions précédentes, combien y a-t-il d ions présents? 2. Dans le tableau ci-dessous : a) Complète le nom des ions. b) Pour chacune de ces solutions, coche les cases correspondantes aux ions qui y sont présents. c) Quelles sont les solutions qui ont l ion sulfate en commun? Pourrait-on différencier ces deux solutions en ajoutant de la soude? Ions Cu 2+ Fe 2+ Na + NH 4 + Cl SO 4 2+ OH Nom des ions Le «destop» Eau salée Produit décolorant pur chéveux La «bouille bordelaise» Anti-mousses gazon 5

6 Exercice 2. L histoire : 21 septembre 2001, un homme est retrouvé mort au bord du canal du midi á Toulouse. Visiblement, il porte des traces de coups. Sur le sol, aucune trace de sang. L inspecteur Ammon pense qu il a été tué à proximité et amené jusqu au bord du canal. A quelques pas de là, s élève une usine chimique composée de 4 bâtiments. - «Que fait-on dans cette usine? demande l inspecteur. - On y fabrique et on y stocke des produits chimiques, répond un gendarme. - «Très bien» réplique l inspecteur. «Je vais prélever un morceau de vêtement de la victime et l envoyer au laboratoire d analyse. Il y a de grandes chances pur que lón découvre dans quel bâtiment cet homme a été tué.» Le laborantin récupère le morceau de tissu et le plonge dans de l eau distillée pour en préparer une solution. Il va tester deux ions de cette solution. Il possède pour cela deux solutions-tests une de nitrate d argent et une d hydroxyde de sodium (soude). 1. Quel est le problème posé? Quels test le laborantin devra-t-il faire? 2. Un témoin affirme avoir vu sortir du bâtiment 3 un suspect. Quels sont les résultats des tests que devra trouver le laborantin pour confirmer cette déposition? 6

7 2 ème Séance. GROUPE «Les Simpson» : la bêtise de Mr Frink l étourdi Pour illustrer le cours, M. Frink l étourdi a préparé six solutions : 1. Une solution de chlorure de fer (II) 2. Une solution de chlorure de fer (III) 3. Une solution de chlorure de cuivre (II) 4. Une solution de sulfate de fer (II) 5. Une solution de sulfate de cuivre (II) 6. Une solution de chlorure de sodium Mais voilà, il n a pas noté le nom des solutions sur les flacons et au moment d utiliser les solutions : Les solutions inconnues ont été repérées par des lettres A, B, C, D, E et F. M r Frink a besoin de ton aide! On déterminera la composition des deux solutions contenues dans les deux béchers. On réalisera ensuite un compte-rendu d expériences où figureront : 1. Le problème posé (ce qu il faut chercher) en précisant la lettre des deux solutions à identifier. 2. Le tableau ci-dessous, découpé, collé et complété avec les ions présents dans chaque solution. 3. La description des expériences : phrase(s) explicative(s) et schémas des tests légendés (nom des solutions-tests utilisées, la couleur des précipités ), les observations et les conclusions pour chaque test. 7

8 4. La conclusion générale donnant le nom et la composition des deux solutions inconnues. Nom de la solution Ion négatif (anion) Ion positif (cation) Nom Formule Nom Formule A B C D E F TRAVAIL POUR LA MAISON 1. Réalisez-vous un schéma qui explique tous les pas que vous aviez fait avec chaque solution pour connaître son nom. (Carte de route). 2. Ecrivez-vous votre propre définition de : - Réactif - Produit - Transformation chimie - Cation - Anion 8

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