Expliquer pourquoi un ion se forme, écrire et nommer les ions et les composés ioniques, distinguer ion et molécule, reconnaître un ion par un test.
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Définitions
- Ion : atome ou groupe d'atomes ayant perdu (cation +) ou gagné (anion −) des électrons.
- Règle de l'octet : un atome cherche 8 électrons externes (2 : duet), comme le gaz noble le plus proche. Métaux → cations ; non-métaux → anions.
- Molécule : atomes liés par des liaisons covalentes (doublets partagés), neutre.
- Composé ionique : cristal d'ions + et − ; neutre ; conduit le courant une fois dissous.
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Ions à connaître
- Cations : H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+.
- Anions : Cl− chlorure, F−, OH− hydroxyde, NO3− nitrate, HCO3−, O2− oxyde, S2−, SO42− sulfate, CO32− carbonate, PO43−.
- Noms : -ure (chlorure), -ate (sulfate, nitrate) ; nom du composé = anion + cation (sulfate de cuivre).
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Méthode : formule d'un composé ionique
- Écrire les deux ions avec leurs charges.
- Équilibrer : autant de + que de − avec les plus petits nombres.
- Cation d'abord, sans charges ; parenthèses pour un ion polyatomique répété.
- Ex. : CaCl2, Fe2(SO4)3, Ca(NO3)2, NaOH, CaCO3.
- Dans l'autre sens : FeCl3 → Fe3+ ; K2CO3 → CO32−.
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Molécules et eau
- Liaisons : H 1, O 2, N 3, C 4, Cl 1 ; O2 double, N2 triple.
- Électrons externes non liés = doublets non liants (2 sur O dans H2O, 1 sur N dans NH3).
- Métal + non-métal → transfert d'électrons (ions) ; non-métaux → partage (molécule).
- L'eau est polaire : elle sépare les ions du sel (NaCl → Na+ + Cl−). Le sucre se dissout en molécules : pas de courant.
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Tests d'identification
| Ion | Réactif | Précipité |
|---|---|---|
| Cu2+ | soude | bleu Cu(OH)2 |
| Fe2+ | soude | vert Fe(OH)2 |
| Fe3+ | soude | rouille Fe(OH)3 |
| Zn2+, Al3+ | soude | blanc |
| Cl− | nitrate d'argent | blanc, noircit (AgCl) |
| SO42− | chlorure de baryum | blanc (BaSO4) |
Équation : Cu2+ + 2 OH− → Cu(OH)2. Sécurité : lunettes, gants, soude corrosive.
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Pièges à éviter
- « Molécule de NaCl » : non, cristal d'ions.
- Oublier les parenthèses : Ca(OH)2, pas CaOH2.
- Écrire Ca2Cl4 : neutre mais pas la proportion minimale.
- Confondre se dissoudre (sucre aussi) et conduire (ions seulement).
- Fe2+ vert ≠ Fe3+ rouille.
L'essentiel
- Un ion se forme pour atteindre la couche externe pleine d'un gaz noble (octet).
- Métaux → cations, non-métaux → anions ; la formule d'un composé ionique est neutre.
- Nom = anion + cation : chlorure de sodium NaCl, sulfate de cuivre CuSO₄.
- Molécule = atomes liés par des doublets partagés ; H 1, O 2, N 3, C 4 liaisons.
- Seules les solutions contenant des ions conduisent le courant.
- Soude : Cu²⁺ bleu, Fe²⁺ vert, Fe³⁺ rouille ; nitrate d'argent : Cl⁻ ; chlorure de baryum : SO₄²⁻.
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