ACTIVITÉ 1 : Mise en évidence de quelques ions par des réactifs appropriés.

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1 Document élève 1/6 Nom : Prénom : Classe : Date : Objectifs : Physique Chimie Thème : La Santé IDENTIFICATION DES IONS - Mettre en œuvre un protocole pour identifier des ions. - Savoir qu une solution peut contenir des ions. - Interpréter les informations provenant d étiquettes et de divers documents. L Institut français de nutrition recommande de varier les eaux de consommation, le choix de l eau devant être adapté aux besoins du moment. Chez la femme enceinte dont les besoins calciques sont accrus, une eau riche en ions calcium peut être recommandée. Pour l eau des biberons des bébés, il vaut mieux choisir une au faiblement minéralisée, dont la teneur en ions nitrate est inférieure à 10 mg.l -1. Certaines personnes doivent veiller à la teneur en sel dans leur alimentation et choisir une eau peu riche en ions sodium. Il est donc primordial de savoir identifier la présence de certains ions dans les eaux de consommation. C est le but de cette séance expérimentale. ACTIVITÉ 1 : Mise en évidence de quelques ions par des réactifs appropriés. 1.1 Test avec la solution de nitrate d argent : Ag + + Verser, dans quatre tubes à essais, 2 cm en hauteur des solutions ci-dessous et dans un cinquième, sur la même hauteur, la même eau distillée que celle qui a servi pour réaliser les solutions. Ajouter ensuite dans chaque tube 10 gouttes d une solution de nitrate d argent qui constitue le réactif. Observer, complétez le tableau ci-dessous et répondez aux questions posées. Tube n Nom de la solution chlorure de nitrate de chlorure de nitrate de Eau distillée testée sodium sodium potassium potassium Formule du soluté Na + + Cl Na + + NO K + + Cl K + + NO PIERRON 2011 Identification des ions (Page 1)

2 Compléter la conclusion ci-dessous en répondant aux questions suivantes : Document élève 2/6 a. Quel est le rôle de l eau distillée? b. Lorsqu une réaction a lieu dans un tube à essais, avec quel ion apporté la réaction a-t-elle lieu? Justifier. c. À quel ion présent dans la solution est-elle due? Justifier. d. Quel ion peut donc être mis en évidence par le réactif utilisé? Conclusion : L eau distillée est le des solutions employées : si une réaction a lieu dans un tube à essai, cela ne peut pas être dû à sa. Dans les tubes et, on observe la formation d un de couleur qui à la lumière. L ion apporté qui intervient dans la réaction chimique de formation du précipité est l ion car si c était l ion apporté qui réagissait, il devrait y avoir un précipité dans les tubes et, ce qui est démenti par l observation. L ion, présent en solution, qui réagit avec l ion apporté est l ion Le réactif utilisé sert à mettre en évidence les ions 1.2 Test par l oxalate d ammonium : 2 + C 2 Verser, dans quatre tubes à essais, 2 cm en hauteur des solutions ci-dessous et dans un cinquième, sur la même hauteur, la même eau distillée que celle qui a servi pour réaliser les solutions. Ajouter ensuite dans chaque tube 10 gouttes d une solution d oxalate d ammonium qui constitue le réactif. PIERRON 2011 Identification des ions (Page 2)

3 Observer, complétez le tableau ci-dessous et répondez aux questions posées. Document élève 3/6 Tube n Nom de la solution chlorure Solution d hydroxyde de chlorure de Solution d hydroxyde de Eau distillée testée d ammonium calcium calcium sodium Formule du soluté NH + Cl Ca HO Ca Cl Na + + HO a. Quel est le rôle de l eau distillée? b. Lorsqu une réaction a lieu dans un tube à essais, avec quel ion apporté la réaction a-t-elle lieu? Justifier. c. À quel ion présent dans la solution la réaction observée est-elle due? Justifier. d. Quel ion peut donc être mis en évidence par le réactif utilisé? Compléter la conclusion ci-dessous en vous inspirant de la conclusion du 1.1 : Conclusion L eau distillée est le des solutions employées : si une réaction a lieu dans un tube à essai, cela ne peut pas être dû à sa. Dans les tubes et, on observe la formation d un de couleur. L ion apporté qui intervient dans la réaction chimique de formation du précipité est l ion car si c était l ion apporté qui réagissait, il devrait y avoir un précipité dans le tube, ce qui est démenti par l observation de ce tube qui reste incolore. L ion présent en solution qui réagit avec l ion apporté est l ion. Le réactif utilisé sert à mettre en évidence les ions. PIERRON 2011 Identification des ions (Page 3)

4 1.3 Mise en évidence des nitrates Document élève 4/ Expériences préliminaires Placer, dans trois tubes à essais, un morceau de grenaille de zinc. Ajouter dans le premier tube 2 ml de solution de sulfate de sodium, dans le deuxième 2 ml de solution de nitrate de sodium, dans le troisième 2 ml de solution de chlorure de sodium. Verser dans chacun de ces tubes 2 gouttes de solution de permanganate de potassium de couleur violette. Acidifier ensuite les solutions présentes dans les trois tubes à essais en y versant, avec de grandes précautions, 5 gouttes d acide sulfurique concentré. Observer et remplissez le tableau ci-après Tube n Nom la solution intermédiaire Sulfate de sodium Nitrate de sodium Chlorure de sodium ajoutée Formule du soluté ainsi ajouté 2 Na + + SO Na + + NO Na + + Cl Compléter la conclusion ci-dessous Conclusion : La solution de permanganate de potassium ne se décolore rapidement que dans le tube n. Cette décoloration rapide est due aux qui activent l action du permanganate de potassium sur la grenaille de zinc en milieu acide. Une telle décoloration s observerait dans les autres tubes mais beaucoup plus lentement. On dit que les ions nitrate catalysent la réaction entre le permanganate de potassium et le zinc Mise en évidence des ions nitrate Prenez cinq tubes à essais et placez dans chacun d eux un morceau de grenaille de zinc. Verser, dans quatre tubes à essais, 2 cm en hauteur des solutions ci-dessous et dans un cinquième, sur la même hauteur, la même eau distillée que celle qui a servi pour réaliser les solutions. Ajouter dans chaque tube 2 à 3 gouttes de solution de permanganate de potassium. Versez ensuite dans chaque tube à essais et avec de grandes précautions, 5 gouttes d acide sulfurique concentré PIERRON 2011 Identification des ions (Page 4)

5 Observer, complétez le tableau ci-après et répondez aux questions posées Document élève 5/6 Tube n Nom de la solution testée Formule du soluté Nitrate de potassium Sulfate de potassium Nitrate de sodium Chlorure de sodium K + + NO 2 K + + SO Na + + NO Na + + Cl Eau distillée Compléter la conclusion ci-dessous en répondant aux questions posées : a. Lorsqu une réaction a lieu dans un tube, à quel ion présent dans la solution est-elle due? Justifier votre réponse. b. Quel ion peut donc être mis en évidence par la méthode utilisée? Conclusion La décoloration de la solution s observe dans les tubes et qui sont les seuls à renfermer des ions. Cette méthode permet de mettre en évidence la présence des ions nitrate. Plus la solution sera concentrée en ions nitrate et plus la décoloration sera. ACTIVITÉ 2 : Identification des ions présents dans des eaux de consommation. Vous avez à votre disposition diverses eaux de consommation. Vous devez identifier celle qui semble : La plus riche en ions chlorure Cl - La plus riche en ions calcium Ca 2+ La plus pauvre en ions nitrate NO Décrire avec précision les tests à mettre en œuvre. - Réaliser ces tests. - Donner les résultats dans le tableau ci-dessous : PIERRON 2011 Identification des ions (Page 5)

6 Document élève 6/6 Ions chlorure Cl - calcium Ca 2+ nitrate NO Eau la plus riche en ces ions Eau la plus pauvre en ces ions PIERRON 2011 Identification des ions (Page 6)

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