	Pour commencer	Différenciation	Pour s'entraîner
Savoir modéliser la dissolution d'un composé ionique :	11	13
Savoir calculer la concentration des ions dans une solution :		14 15	20
Interpréter un protocole d'extraction liquide-liquide :			16 25

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Pour s'échauffer

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5
Solides ioniques

Quelle est la formule statistique du nitrate d'argent, du chlorure de fer (II) et du sulfate d'aluminium ?

Données

Formule des ions :

ion nitrate \text{NO}^{-}_{3} ;
ion argent \text{Ag}^{+} ;
ion chlorure \text{Cl}^{-} ;

ion fer (II) \text{Fe}^{2+} ;
ion sulfate \text{SO}^{2-}_{4} ;
ion aluminium \text{Al}^{3+}.

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A
Équation de dissolution

Écrire l'équation de dissolution du chlorure d'argent dans l'eau.

Données

Formule des ions :

ion argent \text{Ag}^+ ;
ion chlorure \text{Cl}^-.

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6
Diiode

Comment la cohésion du diiode solide est-elle assurée ?

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7
Solubilité du sel

Le sel est un solide ionique de formule \text{NaCl}.

Justifier la solubilité s = 357 g·L^-1 du sel dans l'eau et sa solubilité s = 0\text{,}51 g·L^-1 dans l'éthanol.

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8
Concentration des ions

On dissout m = 3\text{,}0 g de chlorure de sodium (\text{NaCl}) dans V = 50 mL d'eau.

Quelle est la concentration des ions dans la solution de chlorure de sodium ?

Donnée

M(\text{NaCl}) = 58,5 g·mol^-1.

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B
Cohésion du solide ionique

Quelles sont les interactions à l'origine de la cohésion de l'iodure d'argent, solide ionique constitué d'ions argent \text{Ag}^+et d'ions iodure \text{I}^-?

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C
Cohésion d'un solide moléculaire

Quelles sont les interactions à l'origine de la cohésion de l'eau à l'état solide ?

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9
Savon

Photographie de nombreuses bulles de savon irisées flottant dans l'air.

Justifier les propriétés amphiphiles d'une molécule de savon.

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Pour commencer

Cohésion dans un solide

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10
La glace

✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

L'eau existe sous trois formes : solide, liquide, gaz. À l'état solide, les molécules d'eau sont ordonnées en cristal. Elles sont toutes en interaction les unes avec les autres et sont entourées de quatre molécules d'eau. La figure de molécule d'eau ci-dessous représente une des configurations possibles à l'état solide.

1. La molécule d'eau est-elle une molécule polaire ou une molécule apolaire ? Justifier.

2. Quels sont les types d'interactions qui peuvent exister entre les molécules d'eau au sein de la glace ?

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Supplément numérique

Retrouvez
une animation
sur les trois états de la matière !

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Dissolution du solide ionique

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11
Carbonate

✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique : écrire l'équation

Les ions carbonate \mathrm{CO}_{3}^{2-} forment différents solides ioniques en se combinant avec des cations.

Écrire l'équation de dissolution du carbonate de magnésium, du carbonate de calcium, du carbonate de sodium et du carbonate d'aluminium.

Données

Formules de quelques ions :

ion magnésium : \text{Mg}^{2+} ;
ion calcium : \text{Ca}^{2+} ;
ion sodium : \text{Na}^{+} ;
ion sodium : \text{Al}^{3+}.

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12
Équations à compléter

✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique : écrire l'équation

Compléter les équations de dissolution (dans l'eau) et donner le nom du solide ionique correspondant.

a. \text{CuSO}_{4}(

) \rightarrow

\text{Cu}^{2+} (

) +

(

).

b.

(

) \rightarrow

\text{Al}^{3+} (

) +

\text{Cl}^{-}(

).

c.

(

) \rightarrow

\text{Mg}^{2+}(

) +

\text{HO}^{-}(

).

d. \text{Al(OH)}_{3} (

) \rightarrow

(

) +

(

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13
Dissolution ou formation d'un solide

✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique : écrire l'équation

Pour chacune des équations proposées, indiquer s'il s'agit d'une équation de dissolution ou de formation du précipité, et ajuster l'équation si nécessaire.

a. \text{Ag}^{+}\text{(aq)}+ \text{Cl}^{-}\text{(aq)} \rightarrow \text{AgCl(s)}.

Équation de dissolution.

Équation de formation du précipité.

b. \text{NaHCO}_{3}\text{(s)} \rightarrow \text{Na}^{+}\text{(aq)} + \text{HCO}^{-}_{3}\text{(aq)}.

Équation de dissolution.

Équation de formation du précipité.

c. \text{Al}^{3+}\text{(aq)} +\text{ SO}^{2-}_{4} \rightarrow \text{Al}_{2}(\text{SO}_{4})_{3}\text{(s)}.

Équation de dissolution.

Équation de formation du précipité.

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14
Concentration des ions en solution

✔ RAI/ANA : Faire le lien entre le modèle microscopique et les grandeurs macroscopiques

On dispose au laboratoire de plusieurs solutions aqueuses de concentration en soluté apporté c =0\text{,}50 mol·L^-1, réalisées par dissolution de divers solutés.

Données

Nom et formule des solutés :

hydroxyde de sodium \text{NaOH} ;
sulfate de baryum \text{BaSO}_{4} ;
chlorure de cuivre (II) \text{CuCl}_{2} ;
nitrate d'argent \text{AgNO}_{3}.

Pour chacune des solutions :

1. Écrire l'équation de dissolution du solide ionique.

2. Calculer la concentration des ions dans les solutions.

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15
Solvatation des ions

✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Le chlorure de cuivre (II) est très soluble dans l'eau.

Représenter schématiquement au niveau microscopique la solution aqueuse de chlorure de cuivre (II).

Cliquez pour accéder à une zone de dessin

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Extraction par un solvant

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16
Choix d'un solvant

✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement

L'acide salicylique est un solide, que l'on peut extraire par macération des feuilles de saule dans l'eau. Léo et Carla ont terminé la phase de macération et souhaitent extraire l'acide salicylique dissous.

Doc. 1
Acide salicylique

Modèle moléculaire 3D d'acide salicylique

Doc. 2
Acétone

Modèle moléculaire 3D d'acétone. Atomes de carbone, hydrogène et oxygène représentés.

Doc. 3
Éther

Modèle moléculaire 3D d'éther diéthylique. Représentation sphérique des atomes de carbone, hydrogène et oxygène.

1. Étudier la polarité des molécules d'acide salicylique, d'acétone, d'éther et d'eau.

2. Étudier les interactions entre les molécules du soluté et des différents solvants. Ces résultats sont-ils en accord avec les données ?

3. En utilisant les données, choisir le solvant à utiliser pour extraire l'acide salicylique de la solution aqueuse.

Données

Espèce chimique	Solubilité de l'acide salicylique à 20 °C	Miscibilité avec l'eau
Eau	330 mg·L^-1	/
Acétone	Bonne	Bonne
Éther	Bonne	Très faible

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Une notion, trois exercices
Différenciation

Savoir-faire : Calculer la concentration des ions en solution

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Données

M(\text{I}) = 126\text{,}9 g·mol^-1 ;
M(\text{Al}) = 27\text{,}0 g·mol^-1 ;
M(\text{K}) = 39\text{,}1 g·mol^-1 ;
M(\text{Cl}) = 35\text{,}5 g·mol^-1 ;

M(\text{Ag}) = 107\text{,}9 g·mol^-1 ;
M(\text{S}) = 32\text{,}1 g·mol^-1 ;
M(\text{O}) = 16\text{,}0 g·mol^-1.

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17
Dissolution du chlorure de potassium

✔RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique

On réalise un volume V = 50\text{,}0 mL d'une solution en dissolvant une masse m = 3\text{,}0 g de chlorure de potassium.

1. Écrire l'équation de cette dissolution dans l'eau.

2. Calculer la concentration des ions dans la solution.

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18
Dissolution de l'iodure d'aluminium

✔ RAI/MOD : La quantité de matière, décrire l'état initial et l'état final

On dissout une masse m = 5\text{,}0 g d'iodure d'aluminium \text{AlI}_{3} pour réaliser 250\text{,}0 mL d'une solution aqueuse.

1. Écrire l'équation de cette dissolution.

2. Décrire le protocole expérimental.

3. Calculer la concentration des ions dans la solution.

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19
Sulfate d'argent

✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique

La solution de sulfate d'argent est utilisée au laboratoire pour tester la présence des ions chlorure.
Elle est constituée d'ions argent \text{Ag}^{+} et d'ions sulfate \text{SO}^{2-}_{4} Le technicien de laboratoire a besoin de 500\text{,}0 mL d'une solution pour laquelle : [\text{Ag}^{+}] = 1\text{,}0 \times 10^{-2} mol·L^-1.

Exprimer puis calculer la masse de soluté nécessaire pour réaliser cette solution.

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