Réactions de précipitation : chimie 6e secondaire

Une précipitation se produit quand un cation d'une solution et un anion d'une autre forment un composé très peu soluble. On liste les ions présents, puis on cherche dans le tableau de solubilité les associations insolubles. Si les ions sont trop dilués, le précipité peut ne pas apparaître.

Au jury de la Fédération Wallonie-Bruxelles, ce chapitre fait partie de l'UAA 8 de chimie de l'examen de sciences du CESS. Entraîne-toi avec l'examen blanc de sciences corrigé, au format du jury.

Compétences visées

• Décrire une réaction de précipitation comme une réaction de recombinaison d'ions, une réaction acide base comme un transfert de protons, une oxydoréduction comme un transfert d'électrons.

Une des trois parties de l'UAA8 de base (28 périodes en tout) ; WBE 478 en suggère 5 pour la précipitation, prévue sans calcul. La précipitation n'apparaît pas dans le titre de l'UAA10 de sciences générales.

Prévoir une précipitation

À connaître

• $\ce{AgNO3(aq)}$ et $\ce{NaCl(aq)}$ : ions $\ce{Ag+}$, $\ce{NO3-}$, $\ce{Na+}$, $\ce{Cl-}$ ; $\ce{AgCl}$ est insoluble et précipite

Méthodes

• Ions présents dans une solution. On écrit la dissociation de chaque sel introduit pour lister les ions.
• Utiliser le tableau de solubilité. Pour chaque nouvelle association cation-anion, on lit soluble, peu soluble ou insoluble.
• Rôle de la concentration. Un composé peu soluble ne précipite que si ses ions sont assez concentrés.

Exercices types

• On mélange une solution de nitrate d'argent et une solution de phosphate de sodium. Se forme-t-il un précipité ? Lequel ?
• On mélange des solutions de sulfate de cuivre(II) et de chlorure de sodium. Prévois s'il se forme un précipité et justifie avec le tableau de solubilité.
• Propose deux solutions à mélanger pour préparer du carbonate de calcium solide.

Équation ionique et équation bilan

Seuls les ions acteurs figurent dans l'équation ionique ; les ions spectateurs restent en solution. L'équation bilan reprend les sels complets.

À connaître

• équation ionique : $\ce{3Ag+(aq) + PO4^3-(aq) -> Ag3PO4(s)}$
• équation bilan : $\ce{3AgNO3(aq) + Na3PO4(aq) -> Ag3PO4(s) + 3NaNO3(aq)}$

Méthodes

• Ions acteurs et ions spectateurs. Les ions acteurs forment le précipité, les autres sont spectateurs.
• Équation ionique pondérée. On équilibre les atomes et les charges entre ions acteurs et précipité.
• Équation bilan. On ajoute les ions spectateurs pour retrouver les sels de départ et le sel resté dissous.

Exercices types

• Écris l'équation ionique et l'équation bilan de la réaction entre le chlorure de baryum et le sulfate de sodium. Indique les ions spectateurs.
• Écris l'équation ionique de la précipitation de l'hydroxyde de cuivre(II) quand on ajoute de la soude à une solution de sulfate de cuivre(II).

La précipitation au quotidien

Le calcaire qui entartre les bouilloires précipite quand on chauffe une eau dure, riche en ions calcium et hydrogénocarbonate. L'épuration des eaux utilise aussi des précipitations pour retirer certains ions.

À connaître

• entartrage : $\ce{Ca^2+(aq) + 2HCO3-(aq) -> CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)}$

Méthodes

• Dureté de l'eau. Beaucoup d'ions calcium et hydrogénocarbonate : le chauffage fait précipiter le carbonate de calcium.
• Épuration des eaux. On ajoute un réactif qui forme un composé insoluble avec l'ion à retirer.

Exercices types

• Explique pourquoi une bouilloire s'entartre plus vite dans une région où l'eau est dure.
• Comment éliminer par précipitation les ions phosphate d'une eau usée ? Propose un réactif et écris l'équation ionique.

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• Réactions acide-base
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