Solutions ioniques et conduction
Mettre en évidence les ions dans une solution, conduction électrique et formules des solutions ioniques.
1. Qui conduit le courant ?
Propriété
Les solides métalliques conduisent le courant grâce à des électrons libres. Parmi les liquides, seules les solutions ioniques (eau salée, eau du robinet, acides…) conduisent le courant ; l'eau pure et l'eau sucrée conduisent très mal.
2. Le courant dans une solution
Propriété
Dans une solution ionique, le courant est dû au déplacement des ions : les ions positifs se déplacent dans le sens du courant, les ions négatifs dans le sens inverse.
3. Formules des solutions ioniques
Propriété · Neutralité
Une solution ionique est électriquement neutre : il y a autant de charges positives que négatives. On écrit sa formule entre parenthèses : chlorure de sodium $(\text{Na}^+ + \text{Cl}^-)$ ; chlorure de cuivre II $(\text{Cu}^{2+} + 2\,\text{Cl}^-)$ ; sulfate de fer III $(2\,\text{Fe}^{3+} + 3\,\text{SO}_4^{2-})$.
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Conducteur ou non
★☆☆La lampe brille-t-elle avec : eau distillée, eau salée, eau sucrée, jus de citron, eau du robinet ?
Porteurs de charge
★☆☆Quelles particules transportent le courant dans un fil de cuivre ? dans une solution d'eau salée ?
Sens de déplacement
★★☆Dans une solution de chlorure de sodium parcourue par un courant, dans quel sens se déplacent les ions $\text{Na}^+$ et $\text{Cl}^-$ ?
Formule neutre
★★☆Écrire la formule de la solution de chlorure de fer III ($\text{Fe}^{3+}$ et $\text{Cl}^-$).
Sulfate de cuivre
★★☆Le sulfate de cuivre contient les ions $\text{Cu}^{2+}$ et $\text{SO}_4^{2-}$. Écrire sa formule.
Électricité et bain
★★☆Pourquoi est-il dangereux d'utiliser un appareil électrique dans un bain ?
Couleur des solutions
★★☆Une solution de sulfate de cuivre est bleue, une solution de sulfate de sodium incolore. Quel ion est responsable de la couleur bleue ?
Migration des ions
★★★On fait passer un courant dans une gelée contenant du permanganate (ion violet $\text{MnO}_4^-$). La couleur violette se déplace vers l'électrode reliée au $+$. Expliquer.
Nombre d'ions
★★★Une solution contient $6$ ions $\text{Cl}^-$ pour chaque groupe d'ions $\text{Al}^{3+}$. Combien d'ions aluminium pour $6$ ions chlorure ?
Eau pure
★☆☆L'eau distillée conduit-elle le courant ?
Protocole
★★☆Décrire une expérience pour savoir si une solution contient des ions.
Sucre et sel
★★☆On dissout du sucre dans l'eau : la solution ne conduit pas. On ajoute du sel : elle conduit. Expliquer.
Concentration et conduction
★★★On ajoute progressivement du sel dans l'eau : l'intensité du courant augmente. Pourquoi ?
Métaux
★☆☆Pourquoi les métaux sont-ils de bons conducteurs électriques ?
Batterie de voiture
★★☆Une batterie contient de l'acide sulfurique. Pourquoi cette solution permet-elle le passage du courant à l'intérieur ?
Formule et charges
★★★Vérifier la neutralité de $(2\,\text{Fe}^{3+} + 3\,\text{SO}_4^{2-})$.
Nom des solutions
★★☆Nommer les solutions : $(\text{K}^+ + \text{Cl}^-)$ ; $(\text{Na}^+ + \text{HO}^-)$ ; $(\text{H}^+ + \text{Cl}^-)$.
Électrolyse
★★★En faisant passer un courant dans l'eau salée, on observe des bulles aux deux électrodes. Est-ce une transformation chimique ?
Neutralité
★☆☆Une solution ionique peut-elle être chargée négativement ?
Corps humain
★★☆Pourquoi le corps humain conduit-il le courant ?
Vrai ou faux
★★☆a) L'eau sucrée conduit bien le courant. b) Dans une solution, les ions transportent le courant. c) Une solution ionique est neutre.
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