TP 15 2sc Tests D'identification de Quelques Ions [PDF]

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Chimie / 2eme sc…

Thème 2 : les solutions Chapitre3 : Tests d’identification de quelques ions TP N °: 15

Lycée Hammam Lif

Objectifs : ➢ Identifier les ions 𝑁𝑎+ et 𝐶𝑢2+ par le test à la flamme. ➢ Identifier un ion dans une solution par sa réaction de précipitation. A. Identification de quelques cations : 𝑵𝒂+ ; 𝑭𝒆𝟐+ ; 𝑭𝒆𝟑+ ; 𝑪𝒖𝟐+ ; 𝒁𝒏𝟐+ ; 𝑨𝓵𝟑+ I. Test à la flamme : 1- Identification de l’ion sodium 𝑵𝒂+ : a- Expérience et observations : Une baguette de verre plongée dans une solution aqueuse de chlorure de sodium (eau salée) est portée dans la flamme d’un bec bunsen. → Une teinte ………………. caractéristique des ions ………………………… apparaît. La même expérience peut être réalisée en remplaçant la solution de chlorure de sodium par une solution d’hydroxyde de sodium ou de sulfate de sodium.

b- Conclusion : Le …………………………… permet de caractériser l’ion ……………………………. 2- Identification de l’ion cuivre II 𝑪𝒖𝟐+ : a- Expérience et observations : Une baguette de verre plongée dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre II est portée dans la flamme d’un bec bunsen. → Une teinte ………………….. caractéristique des ions ………………………… apparaît. La même expérience peut être réalisée en remplaçant la solution de sulfate de cuivre II par une solution de chlorure de cuivre II. b- Conclusion : Le ……………………………………… permet de caractériser l’ion ………………………………………………. Autres Exemples :

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II. Test à la soude (hydroxyde de sodium NaOH) : Identification des cations colorés : 𝑭𝒆𝟐+ ; 𝑭𝒆𝟑+ ; 𝑪𝒖𝟐+ et des cations incolores : 𝒁𝒏𝟐+ ; 𝑨𝓵𝟑+ Déroulement de l’expérience :

Solution contenant le cation métallique en question

Précipité obtenue

Identification de l'ion fer (II) 𝑭𝒆𝟐+ : Manipulation : On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium (ou soude) dans la solution susceptible de contenir des ions fer (II) 𝑭𝒆𝟐+ . Si des ions fer II sont présents, alors il se forme un …………………………………………………. ………………… , selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ………………………………………………………………………………….. Identification de l’ion fer (III) 𝑭𝒆𝟑+ : Manipulation : On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium (ou soude) dans la solution susceptible de contenir des ions fer (III) 𝑭𝒆𝟑+ . Si des ions fer III sont présents, alors il se forme un …………………………………………………. ………………… , selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ………………………………………………………………………………….. Identification de l'ion cuivre (II) 𝑪𝒖𝟐+ : Manipulation : On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium (ou soude) dans la solution susceptible de contenir des ions cuivre (II) 𝑪𝒖𝟐+ . Si des ions cuivre sont présents, alors il se forme un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre II 𝑪𝒖(𝑶𝑯)𝟐(𝒔𝒅) , selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : 𝑪𝒖𝟐+ + 𝟐 𝑶𝑯− → 𝑪𝒖(𝑶𝑯)𝟐(𝒔𝒅) Identification de l'ion zinc (II) 𝒁𝒏𝟐+ : Manipulation : On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium (ou soude) dans la solution susceptible de contenir des ions zinc (II) 𝒁𝒏𝟐+ . Si des ions zinc II sont présents, alors il se forme un …………………………………………………. …………………………………… , selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ………………………………………………………………………………….. Identification de l'ion aluminium 𝑨𝓵𝟑+ : Manipulation : On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium (ou soude) dans la solution susceptible de contenir des ions aluminium 𝑨𝓵𝟑+ . Si des ions aluminium sont présents, alors il se forme un ………………………………………… ……………………………….…… , selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ………………………………………………………………………………….. Remarque : Seul ……………………………………………. est soluble dans une solution aqueuse d’ammoniac. Ce test permet de différencier l’hydroxyde d’aluminium de l’hydroxyde de zinc. 2

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B. Identification de quelques anions : 𝑪𝓵− ; 𝑺𝑶𝟒 𝟐− ; 𝑷𝑶𝟒 𝟑− Test au nitrate d’argent : Déroulement de l’expérience : Solution contenant l’ion argent : 𝑨𝒈+ Le nitrate d’argent (𝑨𝒈𝑵𝑶𝟑 ) Solution contenant l’anion en question

Précipité obtenue

Identification de l'ion chlorure : 𝑪𝓵− Manipulation : On verse quelques gouttes de nitrate d'argent dans la solution susceptible de contenir des ions chlorure 𝑪𝓵− . Si des ions chlorure sont présents, alors il se forme un précipité ……………………… ……………………………………………………………………………, selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ……………………………………………………………………………………… Identification de l'ion sulfate : 𝑺𝑶𝟒 𝟐− Manipulation : On verse quelques gouttes de nitrate d'argent dans la solution susceptible de contenir des ions sulfate : 𝑺𝑶𝟒 𝟐− . Si des ions sulfate : 𝑺𝑶𝟒 𝟐− sont présents, alors il se forme un précipité …………… ……………………………………………………………………………, selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ……………………………………………………………………………………… Il est possible d’utiliser le chlorure de baryum 𝐵𝑎𝐶𝓵𝟐 au lieu du nitrate d’argent pour reconnaître les ions sulfate : 𝑺𝑶𝟒 𝟐− . Il se forme un précipité ……………………. de sulfate de baryum 𝑩𝒂𝑺𝑶𝟒(𝒔𝒅) selon l’équation : ………………………………………………………………………………………….. Identification de l'ion phosphate : 𝑷𝑶𝟒 𝟑− Manipulation : On verse quelques gouttes de nitrate d'argent dans la solution susceptible de contenir des ions phosphate : 𝑷𝑶𝟒 𝟑− Si des ions phosphate : 𝑷𝑶𝟒 𝟑− sont présents, alors il se forme un précipité ……………………………………………………………………………………., selon l’équation de la réaction de précipitation suivante : ………………………………………………………………………………………………………….

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C. Conclusion : Tests

Test à la soude Vert Jaune pale pale

Couleur de la solution contenant l’ion à tester

Test au nitrate d’argent Bleue

Incolore

Ion identifié Couleur du précipité

Incolore

𝑍𝑛2+ 𝐴ℓ3+

𝑭𝒆𝟐+

Blanc

Vert

𝑭𝒆𝟑+

𝑪𝒖𝟐+

𝐶ℓ−

Rouille

Bleue

Blanc

Test à la flamme Bleue Incolore

𝑆𝑂4 2−

𝑃𝑂4 3−

Blanc

Jaune

𝑁𝑎 +

𝑪𝒖𝟐+

Flamme Flamme jaune verte

Précipité

D. Application : L’analyse d’une solution (𝑆) d’électrolyte ne contenant qu’un seul type d’anion et de cation donne les résultats suivants : ➢ L’addition de 25 𝑚𝐿 d’une solution (𝑆1 ) d’hydroxyde de sodium 2 𝑀 à 50 𝑚𝐿 de la solution (𝑆) conduit à la formation d’un précipité rouille qui, lavé et séché, pèse 1,07𝑔 ; ➢ L’addition de 25 𝑚𝐿 d’une solution (𝑆2 ) de chlorure de baryum 1𝑀 à 50 𝑚𝐿 de la solution (𝑆) conduit à la formation d’un précipité blanc qui, lavé et séché, pèse 3,5 𝑔. 1. a. A quoi est due la formation du précipité rouille ? Ecrire l’équation chimique de la réaction de précipitation correspondante. b. A quoi est due la formation du précipité blanc ? Ecrire l’équation chimique de la réaction de précipitation correspondante. c. En déduire la nature des ions présents dans la solution (𝑆). 2. a. Calculer la concentration molaire en cations et en anions contenus dans (𝑆). b. Quelle relation existe entre ces deux concentrations ? Quelle est la formule de l’électrolyte dissous dans la solution (𝑆) ? 3. En déduire la masse du soluté dissoute par litre de la solution (𝑆). On donne les masses molaires atomiques : 𝑀(𝐹𝑒) = 56𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ; 𝑀(𝑠) = 32 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ; 𝑀(𝑂) = 16 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ; 𝑀(𝐻) = 1𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ; 𝑀(𝐵𝑎) = 137,5 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 ;

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