Réactions des acides et tests des ions
Action des acides sur les métaux et identification des ions.
1. Acide et métal
Propriété
L'acide chlorhydrique réagit avec le fer : on observe un dégagement gazeux et le fer disparaît peu à peu.
acide chlorhydrique + fer $\rightarrow$ dihydrogène + chlorure de fer (II)
Méthode · Test du dihydrogène
Le dihydrogène produit une petite détonation (« pop ») à l'approche d'une flamme.
Exemple · Équation
$\text{Fe} + 2\,\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2$
2. Tests d'identification des ions
| Ion | Réactif | Observation |
|---|---|---|
| $\text{Cl}^-$ (chlorure) | nitrate d'argent | précipité blanc qui noircit à la lumière |
| $\text{Cu}^{2+}$ (cuivre II) | soude | précipité bleu |
| $\text{Fe}^{2+}$ (fer II) | soude | précipité vert |
| $\text{Fe}^{3+}$ (fer III) | soude | précipité rouille |
| $\text{H}^+$ | papier pH | pH $\lt 7$ |
Définition · Précipité
Un précipité est un solide qui se forme dans une solution lors d'une réaction chimique.
Attention
La soude est corrosive : manipuler avec des lunettes et des gants.
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Exercices corrigés
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Identifier un ion
★☆☆On ajoute de la soude à une solution : il se forme un précipité bleu. Quel ion contient la solution ?
L'acide chlorhydrique
★★☆Quels tests permettent de montrer que l'acide chlorhydrique contient des ions $\text{H}^+$ et $\text{Cl}^-$ ?
Fer et acide
★★★On met de la paille de fer dans de l'acide chlorhydrique. Quel gaz se dégage ? Comment le tester ? Quel ion se forme en solution et comment le vérifier ?
Précipité vert
★☆☆Quel ion révèle un précipité vert avec la soude ?
Précipité rouille
★☆☆On ajoute de la soude à une solution : un précipité rouille apparaît. Quel ion est présent ?
Eau du robinet
★★☆On ajoute du nitrate d'argent à l'eau du robinet : un léger précipité blanc apparaît et noircit à la lumière. Conclure.
Identifier une solution
★★☆Une solution bleue donne un précipité bleu avec la soude et un précipité blanc avec le nitrate d'argent. Quels ions contient-elle ? Nom de la solution ?
Zinc et acide
★★☆Le zinc réagit avec l'acide chlorhydrique en produisant un gaz. Quel gaz ? Comment le vérifier ?
Métal qui résiste
★★☆On met un morceau de cuivre dans l'acide chlorhydrique : rien ne se passe. Que peut-on en conclure ?
Évolution du pH
★★★Pendant la réaction entre le fer et l'acide chlorhydrique, le pH passe de $1$ à $3$. Expliquer.
Équation ajustée
★★★Vérifier que l'équation $\text{Fe} + 2\,\text{H}^+ \rightarrow \text{Fe}^{2+} + \text{H}_2$ conserve les atomes et les charges.
Protocole
★★☆Écrire le protocole pour tester la présence d'ions $\text{Cu}^{2+}$ dans une solution.
Réactif spécifique
★★☆La soude peut-elle permettre d'identifier les ions chlorure ?
Rouille
★★★La rouille contient des ions $\text{Fe}^{3+}$. Comment le montrer après l'avoir dissoute dans un acide ?
Tableau à compléter
★☆☆Compléter : $\text{Cu}^{2+}$ + soude $\rightarrow$ précipité … ; $\text{Cl}^-$ + nitrate d'argent $\rightarrow$ précipité … .
Gaz qui détone
★☆☆Quel est le test du dihydrogène ?
Sécurité
★☆☆Pourquoi porte-t-on des lunettes lors de l'utilisation de soude ?
Fer et sulfate de cuivre
★★★On plonge un clou en fer dans une solution bleue de sulfate de cuivre : le clou se couvre d'un dépôt rouge et la solution devient verte. Interpréter.
Masse du clou
★★☆Dans l'expérience du clou dans l'acide, la masse du clou diminue. Où est passé le fer ?
Eau minérale
★★☆L'étiquette d'une eau indique « chlorures : $30$ mg/L ». Quel test permet de vérifier cette information qualitativement ?
Vrai ou faux
★★☆a) Tous les métaux réagissent avec l'acide chlorhydrique. b) Un précipité est un solide. c) Les ions $\text{Fe}^{2+}$ donnent un précipité bleu avec la soude.
Vérifier
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