Ion
Particule chargée électriquement et formée d'un atome ou d'un groupe d'atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
Dans cette leçon, nous allons apprendre ce qu'est un ion et comment ils se forment.
Lorsqu'un atome gagne ou perd un électron, il développe une charge.
Souvenez-vous que les électrons sont chargés négativement, le gain ou la perte d'électrons va donc créer une charge.
Ces particules chargées sont appelées ions.
Lorsqu'un atome perd des électrons, il est alors chargé positivement.
Les ions chargés positivement sont appelées cations.
Pour s'en souvenir il suffit de se rappeler que les chats ont des poils.
Lorsqu'un atome gagne des électrons, il est alors chargé négativement.
Les ions chargés négativement sont appelées anions.
Prenons l'exemple du sodium.
Sa structure électronique est 2, 8, 1.
Il possède un électron sur sa couche de valence ou couche électronique.
Lorsque le sodium perd cet électron de valence, il devient un ion sodium chargé positivement.
Cette charge est indiquée en exposant dans l'écriture de la formule.
Lorsque vous dessinez la structure électronique, mettez-la entre crochets et écrivez la charge dans le coin en haut à droite.
Prenons maintenant l'exemple de l'oxygène.
Sa structure électronique est 2, 6.
Il possède donc six électrons sur sa couche de valence.
L'oxygène gagne deux électrons pour former un ion oxyde chargé négativement.
N'oubliez pas d'écrire la charge lors de la rédaction de la formule et du dessin de la structure électronique.
Si nous observons les structure électroniques de ces deux ions, nous voyons qu'ils possède une couche externe entière.
Nous voyons également qu'ils possèdent la même structure électronique que celle d'un gaz noble.
L'ion sodium et l'ion oxyde possèdent la même structure électronique que l'atome de néon.
Qu'en pensez-vous ? Êtes-vous prêts à former des ions par vous-même ? Essayez !
Mettez la leçon en pause et dessinez la structure électronique d'un ion calcium et d'un ion chlorure.
La structure électronique du calcium est 2, 8, 8, 2.
Il perd des deux électrons de valence pour former un ion Ca2+.
La structure électronique du chlorure est 2, 8, 7.
Il gagne un électron pour former un ion Cl-.
Ces deux ions ont également la même structure électronique qu'un atome d'argon.
Aviez-vous trouvé ces structures ? Aviez-vous pensé à indiquer les charges ?
Quel est le point commun entre le sodium et le magnésium ?
Ce sont des métaux et les métaux perdent leurs électrons de valence pour former des cations.
Les métaux du groupe 1, tels que le sodium, possèdent un électron de valence et ils perdent cet électron pour former des ions avec une charge de +1.
Les métaux du groupe 2, tels que le magnésium, possèdent deux électrons de valence et ils perdent ces électrons pour former des ions avec une charge de +1.
L'oxygène et le fluor ne sont pas des métaux, les éléments non-métalliques tendent à gagner des électrons pour former des anions.
L'oxygène est dans le groupe 6 et possède six électrons de valence.
Il gagne deux électrons pour former un ion avec une charge de -2.
Le fluor est dans le groupe 7 et possède sept électrons de valence.
Il gagne un électron pour former un ion avec une charge de -1.
Les éléments du groupe 3, comme l'aluminium, perdent trois électrons pour former des ions avec une charge de +3.
Les éléments du groupe 5, comme l'azote, perdent trois électrons pour former des ions avec une charge de -3.
Les éléments du groupe 4, comme le carbone, tendent à former des composants covalents, ne décrochez pas !
En conclusion, un ion est une particule chargée formée soit par un gain, soit par une perte d'électrons.
Un ion chargé positivement est appelé cation et un ion chargé positivement est appelé anion.
Les ions formés possèdent la même structure électronique que celle du gaz noble le plus proche.
L'impureté de l'eau est un problème environnemental important.
L'eau pure ne contient aucun ion dissous et beaucoup de tests ont été inventés pour déterminer la présence d'ions dans un échantillon d'eau.
Dans cette leçon, nous allons voir comment tester la présence de chlorure, de bromure et d'ions iodure.
Si vous travaillez sur des solides inconnus, il faut tout d'abord les dissoudre dans l'eau.
La solution obtenue doit ensuite être diluée avec de l'acide nitrique. (acide nitrique dilué HNO3)
Il enlève les impuretés qui peuvent être présentes pour donner un résultat clair.
Ajoutez ensuite quelques gouttes de nitrate d'argent.
Des précipités d'halogénure d'argent sont formés et chacun d'entre eux possède une couleur caractéristique.
Si des ions chlorure sont présents, le précipité de chlorure d'argent obtenu est blanc.
Si des ions bromure sont présents, le précipité de bromure d'argent obtenu est crème.
Si des ions iodures sont présents, le précipité d'iodure d'argent obtenu est jaune.
Il peut être difficile de différencier le précipité de chlorure d'argent blanc du précipité de bromure d'argent crème.
L'ajout d'ammoniac aqueux dilué dissout le chlorure d'argent mais pas le bromure d'argent.
Ce test est donc utilisé pour faire la différence entre le chlorure d'argent et le bromure d'argent.
L'ammoniac concentré dissout à la fois le chlorure d'argent et le bromure d'argent.
L'iodure d'argent ne se dissout pas, que l'ammoniac soit concentré ou non.
Rédigez l'équation ionique des réactions de précipitation que nous avons étudiées. Reprenez la vidéo une fois fini.
Ces équations sont :
Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s)
Ag+(aq) + Br-(aq) AgBr(s)
Ag+(aq) + I-(aq) AgI(s)
N'oubliez pas que les halogénures d'argent étant des précipités, leur symbole d'état est (s). (un s entre parenthèses)
Les ions halogénure peuvent être détectés en ajoutant du nitrate d'argent qui forme un précipité d'halogénure d'argent.
En conclusion :
Le chlorure d'argent est blanc et se dissout dans de l'ammoniac aqueux dilué.
Le bromure d'argent est crème et ne se dissout que dans de l'ammoniac concentré.
L'iodure d'argent est jaune et ne se dissout ni dans l'ammoniac concentré, ni dans l'ammoniac dilué.