Le courant électrique dans les solutions

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1 Le courant électrique dans les solutions 1- Toutes les solutions aqueuses conduisent-elle le courant électrique? a) Enquête sur une électrocution Mme Jaimelô est retrouvée morte dans son bain ce matin. Sherlock Holmes et son fidèle compagnon, le docteur James Watson mènent l enquête. Sherlock Holmes : «L heure exacte du décès est 8 h 32, elle est morte électrocutée certainement à cause de ce câble. C est du travail de professionnel, un trou a été percé à travers la baignoire et un câble y a été glissé. Le meurtrier n a eu qu à enclencher l interrupteur» Docteur Watson : «Tout cela ne serait jamais arrivé si elle s était baignée dans une eau qui ne conduit pas le courant!» Qu en penses-tu? Vérifie si l hypothèse du docteur Watson est juste. N oublie pas que ta démarche doit suivre le plan suivant : Hypothèse Proposition expérience (protocole) Réalisation expérience (schéma) Observation Conclusion Bonne chance! 3 ème E.A. Page 1

2 Les risques d électrocution et d électrisation L électrisation désigne les différentes manifestations physiopathologiques dues au passage du courant électrique à travers le corps humain. L électrocution : désigne la mort consécutive à l'électrisation. Les risques sont grands : contracture des muscles respiratoires avec asphyxie, atteinte des centres nerveux si la tête de la victime est concernée, arrêt cardiaque. Il s'y associe souvent des brûlures : la brulure apparaît peu étendue mais elle est souvent profonde avec la possibilité d'atteinte des muscles ou des petits vaisseaux. Les brûlures sont souvent visibles aux points d entrée et de sortie du courant. b) Pourquoi certaines solutions sont-elles conductrices? L eau pure et l eau sucrée ne contiennent que des molécules. Les molécules sont électriquement neutres puisqu elles sont composées d atomes qui eux même sont électriquement neutres. Ces solutions ne peuvent conduire le courant. À l inverse, les solutions conductrices ont la particularité de contenir des espèces électriquement chargées qui s appellent des ions (ce sont des solutions ioniques). C est le déplacement de ces ions dans la solution qui permet la conduction du courant électrique dans la solution aqueuse. c) Comment se déplacent les ions dans la solution? But : étudier le déplacement des ions dans une solution traversée par le courant électrique. Matériel : une bande de papier filtre imbibée d acide sulfurique, pinces crocodile, générateur, fils conducteurs. 3 ème E.A. Page 2

3 Description de la manipulation : réaliser le montage électrique représenté en page 14 du cahier d'activités. Au centre de la bande de papier filtre, déposer quelques cristaux bleus de sulfate de cuivre et quelques cristaux violets de permanganate de potassium. Fermer le circuit. La couleur bleue est donnée _ La couleur violette est donnée Observations : Conclusion : - 2- Nature du courant électrique dans les solutions. Dans le TP ci-dessus, on observe que les ions cuivrique (qui donnent la couleur bleue) et les ions permanganate (qui donnent la couleur violette) se déplacent sous l action du courant électrique. Les ions cuivre sont des ions porteurs de charge positive. Ils se déplacent vers la borne négative du générateur. 3 ème E.A. Page 3

4 Les ions permanganate sont des ions porteurs de charge négative. Ils se déplacent vers la borne positive du générateur. Dans une solution ionique, le courant est dû à un déplacement d ions. Les ions positifs se déplacent dans le sens du courant (vers la borne négative), les ions négatifs se déplacent dans le sens contraire du sens du courant (vers la borne positive). 3- Les ions. Définition : _ L atome ou le groupe d atomes perd alors sa neutralité électrique. a) Un atome qui gagne un électron. Cet atome portera une. Exemple : l atome de chlore Cl un électron et devient l ion chlorure la formule chimique de cet ion est Cl - Cl - 3 ème E.A. Page 4

5 b) Un groupe d'atomes qui gagne un électron. Ce groupe d'atomes portera une. Exemple : l ion nitrate est un groupe d atomes qui a _ un électron la formule chimique de cet ion est NO 3 -. NO 3 - c) Un atome ou un groupe d atomes qui gagne deux électrons. Cet atome ou groupe d'atomes portera.. Exemples : l atome de soufre S deux électrons et devient l ion sulfure la formule chimique de cet ion est S 2-. S 2- l ion sulfate est un groupe d atomes qui a gagné deux électrons la formule chimique de cet ion est SO SO ème E.A. Page 5

6 d) Un atome ou un groupe d atomes qui perd un électron. Cet atome ou groupe d'atomes portera Exemples : l atome de sodium Na perd un électron et devient l ion sodium la formule chimique de cet ion est _ l ion ammonium est un groupe d atomes (constitué d'un atome d'azote et 4 atomes d'hydrogène) qui a perdu un électron la formule chimique de cet ion est _ e) Un atome ou un groupe d atomes qui perd deux électrons. Cet atome ou groupe d'atomes portera deux charges positives. Exemple : l atome de magnésium Mg qui perd deux électrons devient l ion magnésium la formule chimique de cet ion est Mg 2+. Remarque : un ion constitué d'un atome est monoatomique. Un ion constitué de plusieurs atomes est dit polyatomique. 3 ème E.A. Page 6