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Les ions
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Introduction :
De nombreux produits de notre vie quotidienne renferment des ions.
On trouve parmi eux certains aliments comme le sel, certains cosmétiques ou certains médicaments.
C’est aussi le cas des eaux minérales qui précisent la concentration de leurs minéraux tels que le calcium de formule , le magnésium , le chlorure …
Ces minéraux sont en fait des ions chargés positivement ou négativement.
Dans ce cours, nous allons expliquer, dans un premier temps, la formation d’un ion positif puis celle d’un ion négatif, puis nous définirons les solutions ioniques.
La formation d’un ion
Voici la composition d’un litre d’eau minérale :
Ion calcium | Ion magnésium | Ion potassium | Ion sodium |
mg | mg | mg | mg |
Ion hydrogénocarbonate | Ion sulfate | Ion chlorure | Ion fluorure | Ion nitrate |
mg | mg | mg | mg | mg |
Nous pouvons également faire le lien entre les formules de ces ions et le symbole de certains atomes.
L’ion chlorure ne peut provenir que de l’atome de chlore , alors que l’ion calcium est issu de l’atome de calcium .
Un ion est donc une espèce chimique qui provient d’un atome ou d’un groupe d’atomes.
Nous allons expliquer la formation d’un ion positif, puis celle d’un ion négatif.
Ion :
Un ion est une particule chargée électriquement et formée d’un atome ou d’un groupe d’atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
La formation d’un ion positif
L’ion positif n’est pas, contrairement à l’atome, électriquement neutre.
Si nous considérons l’ion calcium de formule , nous constatons qu’il possède 2 charges positives qui ne sont pas compensées par 2 électrons (ou charges négatives).
Le schéma ci-dessous illustre la formation de l’ion calcium.
Ce schéma montre bien le départ de 2 électrons.
Certains atomes peuvent perdre un électron, d’autres 3 électrons.
Un ion positif provient d’un atome, ou parfois d’un groupement d’atomes, qui a perdu un ou plusieurs électrons.
On appelle l’ion positif un cation.
La formation d’un ion négatif
Dans l’eau minérale, on trouve l’ion négatif chlorure de formule qui porte une charge négative en excès. Cet ion provient de l’atome de chlore de symbole .
Le schéma ci-dessous illustre sa formation.
Nous remarquons que l’ion chlorure provient de l’atome de chlore qui a gagné un électron.
Si nous considérons l’ion sulfate également présent dans l’eau minérale, sa formule paraît complexe : .
En fait, cet ion polyatomique provient d’un groupe de plusieurs atomes où l’on trouve 1 atome de soufre () et 4 atomes d’oxygène ().
Ion polyatomique :
Un ion polyatomique est un ion qui provient d’un groupement d’atomes.
Il existe également des ions polyatomiques positifs, comme l’ion oxonium de formule .
Un ion négatif provient d’un atome, ou d’un groupement d’atomes, qui a gagné un ou plusieurs électrons.
On appelle l’ion négatif un anion.
Les solutions ioniques
Les solutions ioniques sont très utilisées dans de nombreux domaines. Comme leur nom l’indique, elles renferment des ions dissous dans un solvant, qui est souvent de l’eau. Ce sont donc des solutions ioniques et aqueuses.
Solution ionique :
Une solution ionique est une solution comportant des ions négatifs et positifs dissous la plupart du temps dans l’eau. Cette solution ionique est toujours électriquement neutre.
Il existe des tests de caractérisation de certains ions présents dans les solutions ioniques. C’est le cas pour les ions chlorure , fer(II) , fer(III) , cuivre(II) .
Conclusion :
De nombreux produits du quotidien renferment des ions positifs et négatifs.
Nous avons également expliqué que les ions proviennent d’un atome ou d’un groupement d’atomes ayant perdu ou gagné des électrons.
Ces ions existent à l’état de cristal ou sont dissous dans l’eau sous formes de solutions ioniques.
Enfin, il faut savoir que ces ions sont omniprésents autour de nous et qu’ils sont indispensables à notre santé.