Vous connaissez déjà une série de tests permettant d’identifier certaines espèces chimiques (CO2, H2O, O2, H2). Comment identifier la présence d’ions dans des solutions ?
RAPPELS DE COURS
1 Identification par la couleur de la solution
Certains ions donnent une couleur caractéristique à la solution qui les contient. Mais cela n’exclut pas d’avoir recours à des tests pour valider leur présence.
Nom de l’ion | Formule de l’ion | Couleur de la solution |
ion fer II | Fe2+ | vert pâle |
ion fer III | Fe3+ | rouille |
ion cuivre II | Cu2+ | bleu |
2 Identification par la méthode de précipitation
mot clé Un précipité est un produit peu soluble formé par réaction, qui se dépose généralement au fond du tube à essai.
Pour identifier les ions présents dans des solutions, on utilise des réactifs qui provoquent l’apparition d’un précipité coloré caractéristique.
Ion à caractériser | Aspect initial | Réactif | Précipité |
ion sulfate SO42– | incolore | chlorure de baryum | blanc |
ion chlorure Cℓ– | incolore | nitrate d’argent | blanc (le précipité noircit à la lumière) |
ion fer II Fe2+ | vert pâle | soude* | vert foncé |
ion fer III Fe3+ | rouille | soude* | rouille |
ion cuivre II Cu2+ | bleu | soude* | bleu |
ion zinc Zn2+ | incolore | soude* | blanc |
ion aluminium Aℓ3+ | incolore | soude* | blanc |
* On appelle communément « soude » l’hydroxyde de sodium.
3 Identification par mesure du pH
Pour tester la présence d’ions hydroxyde HO– ou d’ions hydrogène H+ dans une solution, on mesure le pH de la solution (avec un papier indicateur pH ou un pH-mètre) :
– si pH 7, il y a prédominance d’ions HO– dans la solution ;
– si pH 7, il y a prédominance d’ions H+ dans la solution.
MÉTHODE
Vérifier la composition d’une solution ionique
On dispose de cinq flacons contenant des solutions étiquetées : sulfate de cuivre ; chlorure de cuivre ; sulfate de zinc ; sulfate d’aluminium ; chlorure de zinc.
On souhaite vérifier la composition de chacune de ces solutions en les faisant réagir avec les trois réactifs suivant : hydroxyde de sodium ; nitrate d’argent ; chlorure de baryum.
Dans un tableau, indiquez les résultats prévisibles (couleur des précipités).
conseils
On identifie les ions en solution par la méthode de précipitation. Attention, dans chaque solution, il y a deux types d’ions.
Solution
Hydroxyde de sodium | Nitrate d’argent | Chlorure de baryum | |
Sulfate de cuivre | bleu | blanc | |
Chlorure de cuivre | bleu | blanc | |
Sulfate de zinc | blanc | blanc | |
Sulfate d’aluminium | blanc | blanc | |
Chlorure de zinc | blanc | blanc |