Fiche de révision

Décrire la structure des ions et les identifier

Contenu

En bref Un ion est un atome (ou groupe d'atomes) qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons : seul le cortège électronique est modifié, le noyau reste identique.

IStructure des ions

Un ion est un atome (ou groupe d'atomes) qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

Un cation est un atome qui a perdu un ou plusieurs ­électrons : il est donc chargé positivement.

Mot clé

Un électron est une particule ayant une charge électrique négative.

Un anion est un atome qui a gagné un ou plusieurs électrons : il est donc chargé négativement.

IIFormule chimique des ions

La formule chimique d'un ion est construite à partir :

– du symbole de l'atome à partir duquel l'ion se forme ;

– du nombre et du signe des charges en excès, indiqués en exposant.

Exemple : l'ion chlorure s'obtient à partir d'un atome de chlore Cℓ (de numéro atomique Z = 17) qui a gagné un électron. Il contient donc 17 protons (car = 17) et 18 électrons (car 17 + 1 = 18). L'ion possède ainsi un excès de 1 charge négative, d'où sa formule C.

Il existe des ions monoatomiques formés à partir d'un seul atome (H+, Cℓ, …) et des ions polyatomiques formés à partir de plusieurs atomes (HO, NH4+, …).

IIIIdentification des ions

La présence d'un ion en solution aqueuse peut être identifiée par la formation d'un précipité (solide en suspension) lorsqu'on ajoute un réactif approprié.

Tableau de 6 lignes, 3 colonnes ;Corps du tableau de 6 lignes ;Ligne 1 : Ion à identifier; Réactif à ajouter; Précipité formé; Ligne 2 : Ion chlorure Cℓ–; Ion argent Ag+; Précipité blanc qui noircit à la lumière; Ligne 3 : Ion cuivre Cu2+; Ion hydroxyde HO–; Précipité bleu; Ligne 4 : Ion fer II Fe2+; Ion hydroxyde HO–; Précipité vert; Ligne 5 : Ion fer III Fe3+; Ion hydroxyde HO–; Précipité rouille; Ligne 6 : Ion zinc Zn2+; Ion hydroxyde HO–; Précipité blanc;

Méthode

Déterminer la composition d'un ion

1 L'atome de chrome est un des composants essentiels de l'acier inoxydable. Son symbole est Cr et il a pour numéro atomique Z = 24 ; l'ion qui en est issu est l'ion chrome de formule Cr3+.

Déterminer la composition de l'ion chrome.

2 Déterminer la composition de l'ion oxyde O2– en sachant que pour O, Z = 8.

Conseils

Détermine d'abord le nombre d'électrons et de protons de l'atome. ­Souviens-toi que le noyau d'un ion et celui de l'atome dont il est issu sont identiques.

Détermine ensuite si l'ion est un atome qui a perdu ou gagné des électrons en observant le signe de l'exposant.

Détermine enfin le nombre d'électrons de l'ion.

Solution

1  Il est indiqué que le numéro atomique de l'atome est Z = 24, l'atome de chrome contient donc 24 protons.

Comme un atome est électriquement neutre, il contient autant de protons que d'électrons, donc l'atome de chrome contient 24 électrons.

Comme les noyaux de l'atome et de l'ion d'un même élément sont identiques, on en déduit que l'ion chrome possède 24 protons.

La formule de l'ion chrome indique que l'ion a 3 charges positives de plus que de charges négatives.

Comme le nombre de charges positives reste toujours le même, c'est le nombre d'électrons qui a changé : l'atome a donc perdu 3 électrons pour former l'ion.

L'atome possède 24 électrons, l'ion chrome en possède 21 (24 – 3 = 21).

L'ion chrome de formule Cr3+ est constitué de 24 protons et de 21 électrons.

2 En raisonnant à l'identique, l'ion oxyde O2– est constitué de 8 protons et de 10 électrons.

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