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Vidéo de question : Prédire la formation d’un précipité à l’aide de tests sur les cations Chimie

Un métal réagit lentement avec l’eau pour former une solution incolore diluée, qui est testée comme décrit ci-dessous. Dans lesquels des tubes à essai A, B ou C un précipité sera-t-il observé ?

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Transcription de vidéo

Un métal réagit lentement avec l’eau pour former une solution incolore diluée, qui est testée comme décrit ci-dessous. Dans lesquels des tubes à essai A, B ou C un précipité sera-t-il observé ?

Tout d’abord, analysons la réaction qui se déroule entre le métal inconnu et l’eau. Nous savons que cette réaction est lente. On peut en déduire que le métal en question est suffisamment réactif pour produire une solution aqueuse et un gaz incolore lorsqu’il est dans l’eau. Cependant, il s’agit probablement d’un métal moins réactif, tel qu’un métal alcalin, car la réaction n’a été ni rapide ni vigoureuse. La réaction d’un métal avec de l’eau produit généralement un hydroxyde dont la formule chimique dépend de l’identité et de la charge du cation métallique. De l’hydrogène gazeux se forme également, qui correspond probablement au gaz incolore indiqué sur la figure. La solution a été testée avec du papier tournesol, qui est devenu bleu. Le papier tournesol devient bleu en présence d’une solution basique. Cet essai confirme que c’est probablement un hydroxyde de métal qui a été produit, car les solutions d’hydroxydes de métal sont basiques.

De plus, un test de flamme a été effectué sur cette solution alcaline. Les tests de flamme sont des tests qualitatifs utilisés en chimie pour déterminer l’identité d’un cation métallique en solution ou dans un sel selon la couleur de la flamme émise. Lorsqu’elle est chauffée sur un bec Bunsen, la solution produit une flamme rouge. Une flamme rouge peut indiquer la présence d’ions lithium ou strontium. Comme la réaction initiale avec l’eau était lente, il est peu probable que le métal soit un métal alcalin, et donc peu probable que cette flamme rouge soit produite par des ions lithium. Donc, la solution contient probablement des ions strontium. On peut déduire de ces informations que le métal qui a réagi avec l’eau était du strontium et que la solution aqueuse produite est de l’hydroxyde de strontium.

Regardons maintenant les trois tubes à essai pour déterminer lequel pourrait former un précipité avec de l’hydroxyde de strontium. Le tube à essai A contient de l’hydroxyde de sodium. Lorsque l’hydroxyde de strontium et l’hydroxyde de sodium sont mélangés, ces deux réactifs solubles restent sous forme d’ions en solution et aucune réaction visible n’a lieu. Le tube à essai B contient de l’acide sulfurique aqueux et son mélange avec de l’hydroxyde de strontium provoquerait une réaction acide-base. Puisque l’hydroxyde de strontium est une solution alcaline, il se comporterait comme une base dans cette réaction. Dans une réaction acide-base, un sel et de l’eau sont produits. Le sel produit par cette réaction serait le sulfate de strontium. Le sulfate de strontium est un composé insoluble qui forme un précipité blanc. On observerait donc un précipité dans le tube à essai B.

Le tube à essai C contient une solution de carbonate de sodium. L’hydroxyde de strontium et le carbonate de sodium réagissent dans une réaction d’échange ionique, formant du carbonate de strontium et de l’hydroxyde de sodium. Le carbonate de strontium est un autre composé insoluble qui apparaîtrait sous la forme d’un précipité blanc. Par conséquent, les tubes à essai dans lesquels se forme un précipité sont B et C.

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