Exercices

gagné des électrons.

gagné des protons.

perdu des électrons.

perdu des protons.

un ion positif.

un ion neutre.

un ion négatif.

un ion sans charge électrique.

gagné des électrons.

gagné des protons.

perdu des électrons.

perdu des protons.

un ion positif.

un ion neutre.

un ion négatif.

un ion sans charge électrique.

le précipité est de couleur verte.

le précipité est de couleur blanche.

le précipité est de couleur rouge.

le précipité est de couleur bleue.

d'ions sodium.

d'ions chlorure.

d'ions zinc.

d'ions ferriques.

le précipité est de couleur verte.

le précipité est de couleur blanche.

le précipité est de couleur rouge.

le précipité est de couleur bleue.

le pH est de 4.

le pH est de 7.

le pH est de 10.

le pH est de 14.

• La couleur du précipité obtenu lors du test à la soude permet d'identifier l'ion métallique présent :
  • précipité bleu : ion cuivre Cu²⁺ ;
  • précipité vert : ion ferreux Fe²⁺ ;
  • précipité blanc : ion zinc Zn²⁺ ;
  • précipité rouille : ion ferrique Fe³⁺.
• La formule de l'ion indique, selon le signe en exposant, le nombre d'électrons gagnés ou perdus pour obtenir cet ion.
• Dans la formule d'une solution ionique, il faut autant de charges positives que de charges négatives : la somme des produits des coefficients des ions, multipliés par leurs charges, doit donner zéro.

1. La solution contient des ions zinc Zn²⁺, ils sont responsables du précipité blanc lors de l'ajout de soude. Ils proviennent de la perte de deux électrons de l'atome de zinc.
2. La solution contient des ions chlorure Cl⁻, ils sont responsables du précipité blanc lors de l'ajout de nitrate d'argent. Ils proviennent du gain d'un électron de l'atome de chlore.
3. La solution ionique a pour composition : (Zn²⁺ + 2 Cl⁻).

On mesure le pH de différentes solutions à l'aide d'un pH-mètre.
Le pH du vinaigre est de 2,4, celui de l'eau minérale de 7,0 et enfin celle de l'eau savonneuse de 9,0.

1. Quelle est la solution la plus acide ?

2. Quelle solution possède le plus d'ions hydrogène ?

3. Quelle est la solution la plus basique ?

4. Quelle est la solution qui possède le plus d'ions hydroxyde ?

On a versé quelques gouttes de soude dans trois tubes à essai contenant trois solutions inconnues.

1. Donne la définition d'un précipité.

2. Pour chaque tube, quel est l'ion mis en évidence ?

Voici des produits de la vie courante. On a testé leur pH à l'aide d'un papier pH. Les couleurs obtenues ont été reportées dans le document ci-dessous :

1. Indique pour chacune des solutions si elle est acide, basique ou neutre.

2. En t'aidant des couleurs du papier pH, classe ces substances de la plus acide à la plus basique.

Le procédé MagnaPool^TM utilise des sels de chlore pour le traitement de l'eau des piscines. Sous quelle forme se trouve ce chlore ?

1. Comment testerais-tu la présence de chlore dans l'eau de la piscine ?

2. Lors de ce test, il se forme un précipité blanc. Que peux-tu déduire de cette observation ?

3. Sous quelle forme se trouve le chlore dans la piscine ?

4. Cette forme est-elle la conséquence d'une perte ou d'un gain d'électrons ?

5. Obtient-on alors des cations ou des anions ?

1. Trouve les mots correspondant aux lettres.

Le sulfate de potassium est utilisé en jardinage sous forme de granulés mais aussi en solution. La solution contient des ions potassium K⁺ et des ions sulfates SO₄²⁻. Le potassium permet de faciliter la photosynthèse des plantes.

1. Quel est l'ion monoatomique ?

2. Est-ce un cation ou un anion ?

3. Donne la composition atomique de l'autre ion.

4. Est-ce un cation ou un anion ?

5. Donne la formule de la solution de sulfate de potassium.

On s'intéresse au pH d'une vinaigrette à laquelle on ajoute une cuillère de vinaigre de citron, qui contient dix fois plus d'ions hydrogène que du vinaigre ordinaire.

1. Lorsqu'on ajoute le vinaigre de citron, la proportion d'ions hydrogène dans la vinaigrette augmente-t-elle ou diminue-t-elle 

2. Le pH augmente-t-il ou diminue-t-il ?

3. On rajoute un verre d'eau. La proportion d'ions hydrogène présents va-t-elle augmenter ou diminuer ?

4. Le pH augmente-t-il ou diminue-t-il ?

Pour cet exercice, tu peux te servir du tableau des résultats des tests d'ions de l'activité 2

page 63

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On dispose d'une solution contenant des ions Fe²⁺ et des ions Cl⁻. On réalise un test au nitrate d'argent et un test à la soude sur cette solution.

1. Prévois le résultat du test au nitrate d'argent.

2. Prévois le résultat du test à la soude.

3. Sachant qu'un test au papier pH donne une valeur d'environ 3, indique si cette solution est basique ou acide, et déduis-en l'ion mis en évidence.

Pour cet exercice, tu peux te servir du tableau des résultats des tests d'ions de l'activité 2

page 63

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L'acide chlorhydrique est le principal constituant des acides présents dans l'estomac. Il participe à la digestion. On se propose de déterminer sa composition en effectuant des tests. Un premier test permet d'obtenir un précipité blanc qui noircit à la lumière. De plus, le papier pH indique une valeur de 1,5.

1. Donne la formule de l'acide chlorhydrique en expliquant les résultats obtenus d'après les tests.

Le sulfate de cuivre anhydre est utilisé pour détecter l'eau. En solution, il forme des ions sulfate SO₄²⁻ et des ions cuivre Cu²⁺.

1. De quelle couleur est le sulfate de cuivre anhydre ?

2. Quelle couleur prend-il dans l'eau ?

3. Quel est l'ion responsable de cette couleur ?

4. Quel test permet de mieux mettre en évidence cet ion ?

5. De quoi est constitué l'ion sulfate ?

6. Donne la formule de la solution de sulfate de cuivre.

Le chlorure de zinc est utilisé pour les soudures des prothèses dentaires. Après dissolution dans l'eau, il a été testé à la soude (expérience a) et au nitrate d'argent (expérience b).

1. Sur la photo de l'expérience a, qu'observes-tu ? Quel ion a été détecté ?

2. S'agit-il d'un cation ou d'un anion ?

3. Sur la photo de l'expérience b, qu'observes-tu ? Quel ion a été détecté ?

4. S'agit-il d'un cation ou d'un anion ?

5. Donne la formule d'une solution de chlorure de zinc.

1. Complète le tableau suivant.

2. Indique pour chacun des ions du tableau s'il a été obtenu après un gain ou une perte d'électrons en précisant le nombre d'électrons concernés.

3. Indique parmi les ions du tableau ceux pour lesquels tu connais le test d'identification en décrivant ce dernier ainsi que son résultat positif.

Un élève presse un citron afin d'en recueillir le jus. Il prépare ainsi trois solutions dans trois béchers :

• le bécher n° 1 contient 5 mL de jus de citron ;
• le bécher n° 2 contient 5 mL de jus de citron + 10 mL d'eau ;
• le bécher n° 3 contient 5 mL de jus de citron + 100 mL d'eau.

Il mesure ensuite le pH et obtient les résultats suivants :

• 2 pour le bécher n° 1 ;
• 2,5 pour le bécher n° 2 ;
• 3 pour le bécher n° 3.

1. Classe les solutions des béchers de la plus acide à la moins acide.

2. Comment évolue le pH quand on rajoute de l'eau ?

3. Le pH pourra-t-il atteindre la valeur de 14 si on ajoute encore plus d'eau ? Explique ta réponse.

Les batteries au plomb utilisent une réaction chimique avec l'acide sulfurique pour accumuler et restituer l'énergie. Les batteries doivent donc être remplies d'acide pour fonctionner. Le pictogramme suivant se trouve sur une bouteille d'acide sulfurique.

1. Que signifie le pictogramme ci-dessus ?

2. Le pH de l'acide sulfurique est-il supérieur, égal ou inférieur à 7 ?

3. Outre les ions sulfate, quel est l'ion majoritairement présent dans l'acide sulfurique ?

L'atome de soufre est présent en quantité importante à proximité des volcans. Il possède 16 électrons. L'atome de soufre donne l'ion sulfure S²⁻ qu'on étudiera ici.


1. L'ion sulfure est-il issu de la perte ou du gain d'électrons par l'atome de soufre ?

2. Combien d'électrons ont été perdus ou gagnés ?

3. Dessine l'ion sulfure selon le modèle de l'atome de soufre en précisant le nombre de protons et d'électrons.

L'atome de fluor a 9 charges positives dans son noyau.

1. Schématise l'atome de fluor en mettant le bon nombre d'électrons.

2. L'atome de fluor est-il négatif, neutre ou positif ?

3. L'atome de fluor gagne un électron pour devenir l'ion fluorure. Cet ion est-il négatif, neutre ou positif ?

4. Est-ce un cation ou un anion ?

L'expression « pluies acides » désigne des précipitations atmosphériques anormalement acides. Elles proviennent de la réaction de gaz qui se dissolvent dans l'eau et forment des composés acides. Par exemple, les oxydes d'azote peuvent former de l'acide nitrique HNO₃.

1. Que peux-tu dire du pH de ces pluies ?

2. Quel est l'ion responsable de cette acidité dans l'acide nitrique ?

3. Déduis-en la formule de l'autre ion.

Le sulfate de fer II est utilisé dans le jardinage comme antimousse. On se propose de le diluer dans l'eau et d'ajouter quelques gouttes de soude. Il apparait alors un précipité.

1. Donne la composition du sulfate de fer II.

2. Quelle est la couleur du précipité ?

3. Lorsqu'on laisse la solution de sulfate de fer II à l'air libre pendant plusieurs jours et qu'on refait le test de la soude, il apparait un précipité rouille. Quel ion est ainsi caractérisé ?

Les cristaux contenus dans les alcootests contiennent des ions dichromate Cr₂O₇²⁻ de couleur jaune.
En présence d'alcool, ils se transforment en ions chromate Cr³⁺ de couleur verte.

1. Quelle est la composition de l'ion dichromate ? A-t-il perdu ou gagné des électrons ? Combien d'électrons a-t-il gagnés ou perdus ?