Quatre béchers et deux réactifs

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 1 — Identification des Espèces Chimiques · Tests caractéristiques des ions et des gaz

Énoncé

Quatre béchers contiennent, dans le désordre, des solutions aqueuses de chlorure de fer(II) $FeCl X_{2}$ , de chlorure de fer(III) $FeCl X_{3}$ , de sulfate de cuivre $CuSO X_{4}$ et de chlorure de sodium $NaCl$ . On ne dispose que de deux réactifs : une solution de soude (apportant l'ion $HO X^{-}$ ) et une solution de nitrate d'argent $AgNO X_{3}$ .

1. Montrer que le seul test à la soude suffit à identifier les quatre béchers. Préciser l'observation attendue dans chaque cas.<br> 2. Écrire les équations de formation des trois précipités obtenus avec la soude.<br> 3. Le nitrate d'argent est ensuite ajouté à chacun des quatre béchers. Dans lesquels observe-t-on un précipité blanc ? Que confirme ce second test ?

Corrigé

1. La soude donne une observation différente avec chacun des quatre cations :

ion fer(II) $Fe X^{2 +}$ : précipité vert ;
ion fer(III) $Fe X^{3 +}$ : précipité rouille (orangé) ;
ion cuivre $Cu X^{2 +}$ : précipité bleu ;
ion sodium $Na X^{+}$ : aucun précipité, la solution reste limpide.

Les quatre réponses étant distinctes, un seul test suffit.<br> 2. $Fe X^{2 +} + 2 HO X^{-} Fe (OH) X_{2} ↓$ (vert) ; $Fe X^{3 +} + 3 HO X^{-} Fe (OH) X_{3} ↓$ (rouille) ; $Cu X^{2 +} + 2 HO X^{-} Cu (OH) X_{2} ↓$ (bleu). Chaque équation conserve les éléments et la charge totale, nulle des deux côtés.<br> 3. Un précipité blanc apparaît dans les béchers contenant des ions chlorure, c'est-à-dire dans trois d'entre eux : $FeCl X_{2}$ , $FeCl X_{3}$ et $NaCl$ , selon $Ag X^{+} + Cl X^{-} AgCl ↓$ . Le bécher de sulfate de cuivre ne donne rien. Ce second test confirme l'identification en révélant l'anion, alors que le premier révélait le cation.

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