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Les ions et les solutions fiche d'exercices · Physique-Chimie 3e

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Physique-Chimie · 3e · 12 points · corrigé en dernière page · savoirensemble.fr

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📖 La leçon

Un ion est un atome (ou groupe d'atomes) qui a perdu ou gagné des électrons. S'il a perdu des électrons, il est positif (cation : Na⁺, Cu²⁺) ; s'il en a gagné, il est négatif (anion : Cl⁻, HO⁻).
Une solution aqueuse conduit le courant grâce à ses ions, mais reste électriquement neutre. Le pH indique si elle est acide (pH < 7, ions H⁺), neutre (7) ou basique (pH > 7, ions HO⁻).
Astuce : cation = + (il a « perdu » du négatif).

En bref : Un ion est un atome ou un groupe d'atomes qui a perdu ou gagné des électrons. S'il a perdu des électrons, il est positif, c'est un cation ; s'il en a gagné, il est négatif, c'est un anion. Une solution aqueuse conduit le courant grâce à ses ions, mais reste électriquement neutre. Le pH indique si elle est acide, en dessous de sept, neutre, à sept, ou basique, au-dessus de sept.

✅ Exercice 1 — Coche la bonne réponse ⭐ · 12 points

  1. Un ion positif a …
    perdu des protonsgagné des électronsgagné des neutronsperdu des électrons
  2. Quelle est la formule de l'ion chlorure ?
    Cl₂Cl⁻C⁻Cl⁺
  3. Une solution de pH 3 contient plus d'ions …
    HO⁻ que d'ions H⁺H⁺ que d'ions HO⁻Cl⁻ que d'ions Na⁺Na⁺ que d'ions Cl⁻
  4. Quel est le pH d'une solution neutre ?
    14071
  5. Pourquoi l'eau salée conduit-elle le courant ?
    elle contient des ions mobilesl'eau pure est très conductricele sel est un métalelle contient des électrons libres
  6. L'ion Cu²⁺ provient d'un atome de cuivre qui a …
    perdu 2 électronsgagné 2 protonsperdu 2 protonsgagné 2 électrons
  7. Une solution ionique est électriquement …
    neutrepositivenégativeisolante
  8. Quel réactif identifie les ions chlorure ?
    le nitrate d'argentle sulfate de cuivrel'eau de chauxla soude
  9. La soude donne un précipité bleu avec les ions …
    fer Fe³⁺cuivre Cu²⁺fer Fe²⁺chlorure Cl⁻
  10. L'acidité d'une solution est due à un excès d'ions …
    sodium Na⁺sulfate SO₄²⁻hydrogène H⁺hydroxyde HO⁻
  11. Si on dilue une solution de pH 2 avec de l'eau, son pH …
    augmente en se rapprochant de 7diminuedevient supérieur à 7ne change pas
  12. Quelle précaution prend-on avec une solution de pH 13 ?
    lunettes et gants, elle est corrosivela chauffer avant usageaucune, elle est neutrela goûter pour vérifier

🖍️ Exercice 2 — Écris la légende du schéma ⭐⭐

• il a perdu un ou plusieurs électrons• exemples : Na⁺, Cu²⁺• il a gagné un ou plusieurs électrons• exemples : Cl⁻, HO⁻12

Corrigé — Les ions et les solutions (Physique-Chimie 3e)

Exercice 1 — Coche la bonne réponse

  1. perdu des électrons — Les électrons sont négatifs : en en perdant, l'atome a plus de protons que d'électrons et devient positif. On l'appelle un cation.
  2. Cl⁻ — L'atome de chlore gagne un électron et devient l'ion chlorure, négatif, présent par exemple dans le sel de cuisine avec l'ion sodium Na⁺.
  3. H⁺ que d'ions HO⁻ — Le pH est inférieur à 7, donc la solution est acide : elle contient plus d'ions H⁺ que d'ions HO⁻. Le jus de citron ou le vinaigre ont un pH voisin de 3.
  4. 7 — À pH 7, il y a autant d'ions H⁺ que d'ions HO⁻ ; c'est le cas de l'eau pure. En dessous, la solution est acide ; au-dessus, elle est basique.
  5. elle contient des ions mobiles — Les ions Na⁺ et Cl⁻ dispersés dans l'eau se déplacent sous l'effet de la tension et transportent les charges ; l'eau pure, presque sans ions, conduit très mal.
  6. perdu 2 électrons — La charge 2+ indique deux électrons de moins que de protons ; le noyau (protons, neutrons) ne change jamais lors de la formation d'un ion.
  7. neutre — Les charges des cations compensent exactement celles des anions : dans le chlorure de cuivre, un ion Cu²⁺ est accompagné de deux ions Cl⁻.
  8. le nitrate d'argent — Le nitrate d'argent donne avec les ions Cl⁻ un précipité blanc de chlorure d'argent qui noircit à la lumière ; la soude sert à identifier les ions métalliques.
  9. cuivre Cu²⁺ — Le précipité bleu est l'hydroxyde de cuivre ; avec Fe²⁺ il est vert et avec Fe³⁺ couleur rouille, ce qui permet de distinguer ces ions.
  10. hydrogène H⁺ — Plus il y a d'ions H⁺ par rapport aux ions HO⁻, plus le pH est bas ; l'acide chlorhydrique, par exemple, contient des ions H⁺ et Cl⁻.
  11. augmente en se rapprochant de 7 — La dilution réduit la concentration en ions H⁺, donc l'acidité baisse et le pH monte, sans jamais dépasser 7 : la solution reste acide.
  12. lunettes et gants, elle est corrosive — Une solution très basique (comme une très acide) attaque la peau et les yeux ; la soude concentrée ou le déboucheur de canalisations sont dans ce cas.

Exercice 2 — Le schéma

  1. le cation (+)
  2. l'anion (−)
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