Synthèse de Cours Officielle • 3PM Cycle 4
Ions, Solutions & Mesure du pH
Cations, anions, échelle de pH 0-14, tests d'identification des ions et neutralisation acido-basique.
I Formation des Ions : Cations & Anions
Perte ou Gain d'Électrons
Un **ion** est un atome (ou groupe d'atomes) qui a **perdu ou gagné un ou plusieurs électrons** :
• Cation (Charge Positive $+$) :
Perte d'électrons.
Ex : Cuivre $\text{Cu} \xrightarrow{-2\,e^-} \mathbf{Cu^{2+}}$ | Fer $\text{Fe} \xrightarrow{-2\,e^-} \mathbf{Fe^{2+}}$ | Hydrogène $\mathbf{H^+}$.
Ex : Cuivre $\text{Cu} \xrightarrow{-2\,e^-} \mathbf{Cu^{2+}}$ | Fer $\text{Fe} \xrightarrow{-2\,e^-} \mathbf{Fe^{2+}}$ | Hydrogène $\mathbf{H^+}$.
• Anion (Charge Négative $-$) :
Gain d'électrons.
Ex : Chlore $\text{Cl} \xrightarrow{+1\,e^-} \mathbf{Cl^-}$ | Hydroxyde $\mathbf{OH^-}$ | Sulfate $\mathbf{SO_4^{2-}}$.
Ex : Chlore $\text{Cl} \xrightarrow{+1\,e^-} \mathbf{Cl^-}$ | Hydroxyde $\mathbf{OH^-}$ | Sulfate $\mathbf{SO_4^{2-}}$.
II L'Échelle de pH (0 à 14) & Instruments de Mesure
Classification des Solutions
$pH < 7$ : ACIDE
Excès d'ions $\text{H}^+$
$pH = 7$ : NEUTRE
Autant de $\text{H}^+$ que de $\text{OH}^-$
$pH > 7$ : BASIQUE
Excès d'ions $\text{OH}^-$
Papier pH :
Bandelette qui change de couleur selon le pH (précision à l'unité).
pH-Mètre Digital :
Appareil électronique avec sonde étalonnée (précision au dixième : ex. $pH = 3{,}4$).
III Tests d'Identification des Ions (Précipitation)
Réactifs et Couleurs des Précipités
$\text{Cu}^{2+}$ + Soude
Précipité BLEU
Précipité BLEU
$\text{Fe}^{2+}$ + Soude
Précipité VERT
Précipité VERT
$\text{Fe}^{3+}$ + Soude
Précipité ROUILLE
Précipité ROUILLE
$\text{Cl}^-$ + Nitrate d'argent
BLANC qui noircit
BLANC qui noircit
IV Dilution, Réaction de Neutralisation & Sécurité
1. Réaction de Neutralisation
Mélange d'un acide ($\text{H}^+$) et d'une base ($\text{OH}^-$) :
$$\text{H}^+ + \text{OH}^- \longrightarrow \text{H}_2\text{O}$$
Réaction très exothermique (dégagement de chaleur).
2. Sécurité & Règle de Dilution
• Toujours verser **l'acide dans l'eau** (jamais l'inverse).
• Porter obligatoirement : **blouse**, **lunettes étanches** et **gants résistants**.
Synthèse Mémorisation • Fiche Brevet 3PM
Cations & Anions
$\text{Cu}^{2+}, \text{Fe}^{2+}, \text{H}^+$ / $\text{Cl}^-, \text{OH}^-$
Gain ou perte d'électrons
Échelle de pH
Acide (<7) • Neutre (7) • Base (>7)
Mesure au pH-mètre
Neutralisation
$\text{H}^+ + \text{OH}^- \longrightarrow \text{H}_2\text{O}$
Eau neutre produite