Fiche de physique - chimie
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Ions et conduction dans les solutions

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Prérequis
Dans ce chapitre nous ferons appel essentiellement à tes connaissances sur le les solutions et le courant électrique

Enjeu
Il faut être capable, à l'issu de ce chapitre, de comprendre la notion d'ions et la notion de déplacement de charges électriques

I. Le courant électrique dans les solutions

1) Les solutions ioniques sont conductrices

L'eau pure, l'eau sucrée ou l'huile contiennent des molécules : ce ne sont pas des solutions conductrices.
Les solutions qui contiennent des ions (solutions ioniques) sont des solutions conductrices.
Exemple : eau salée, solution de sulfate de cuivre, vinaigre, soude...etc.

Conclusion : Les solutions aqueuses doivent contenir des ions (particules chargées) pour être conductrices. Les solutions qui ne contiennent que des molécules ne sont pas conductrices.

2) Nature d'une solution ionique

On réalise l'expérience suivante:
Ions et conduction dans les solutions : image 1


Les ions cuivre Cu2+, de couleur bleue, se sont déplacés dans le sens du courant, vers la borne - du générateur.
Les ions permanganate MnO4-, de couleur violette, se sont déplacés dans le sens opposé à celui du courant, vers la borne +.

Conclusion : Dans les solutions aqueuses, le courant électrique est dû à un déplacement d'ions.
Les ions positifs se déplacent dans le sens du courant (vers la borne -) et les ions négatifs dans le sens contraire (vers la borne +).

3. Schéma récapitulatif


Ions et conduction dans les solutions : image 2

II. Les ions

Définition
Un ion est un atome ou groupe d'atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.

L'atome ou groupe d'atomes qui perd un ou des électrons devient un ion positif appelé cation.

L'atome ou groupe d'atomes qui gagne un ou des électrons devient un ion négatif appelé anion.

Les ions monoatomiques :

Exemple : l'ion sodium
L'ion sodium correspond à un atome de sodium ayant perdu 1 électron.
L'atome de sodium (Z=11) est constitué de 11 protons et de 11 électrons (charge totale est nulle).
L'ion sodium est composé de 11 protons (+11e) et de 10 électrons (-10e)
Charge totale de l'ion = +11e - 10e = +1e.
On notera l'ion sodium : Na+

Exemple : l'ion chlorure
L'ion chlorure est un atome de chlore qui a gagné 1 électron.
L'atome de chlore (Z=17) est constitué de 17 protons et de 17 électrons (charge totale est nulle).
L'ion chlorure est composé de 17 protons (+17e) et de 18 électrons (-18e).
Charge totale de l'ion = +17e - 18e = -1e.
On notera l'ion chlorure : Cl-

Les ions polyatomiques :
Ils sont formés par un groupement de plusieurs atomes.
La charge positive ou négative s'applique à l'ensemble des atomes du groupe.

Exemple d'ion polyatomique : ion sulfate SO42-

Ions et conduction dans les solutions : image 3
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