IONS ET RADICAUX
---
LES INGRÉDIENTS DES ACIDES, DES BASES ET DES SELS







 On se souvient que les acides, les sels et les bases, losqu'ils sont mis en solution aqueuse, permettent le passage du courant électrique. Contrairement aux charges qui circulent dans un fil électrique qui sont des électrons, les charges qui circulent dans les solutions sont des atomes ou des molécules chargé que l'on appelle des ions.
 
 
 
 

Par exemple, lors de la dissolution du sel de table, NaCl, le sodium et le chlore se dissocient l'un de l'autre et chacun se déplace librement dans la solution. Mais lors de la séparation, chaque atome tente de respecter la règle de l'octet. Le sodium en laissant un électron et le chlore en prenant cet électron. Ces atomes acquièrent donc chacun une charge. Un atome chargé s'appelle ION.
ions

Certains sels comptent plus de deux sortes d'atomes. Le nitrate de sodium NaNO3, par exemple contient du sodium, de l'oxygène et de l'azote. En solution, il se dissocie en 2 ions. L'ion sodium Na+ que l'on connait déjà et l'ion complexe NO3-.
radical

Un ion complexe est appelé un RADICAL.

Tous les sels, acides ou bases sont formés d'un assemblage de 2 ions. Un positif et un négatif. En jumelant un ion positif avec un ion négatif dans le tableau suivant, on pourra produire soit un sel, soit une base , soit un acide et même de l'eau.
 
 
 


 

Ions +

Ions -

H+

Métal+ ou radical+

OH-

EAU

BASE

Non-métal -
ou radical-
ACIDE

SEL

 

Les ions positifs ou cations ( H+, les métaux, les radicaux (un seul) )

H+

Cet ion sera toujours présent dans les acides, parfois à plusieurs exemplaires, comme dans l'acide sulfurique H2SO4 qui en produit 2 à la fois et l'acide phosphorique H3PO4 qui en produit 3 à la fois. Dans la formule d'un acide, l'hydrogène figure souvent en premier (exemples précédents) par contre, il arrive qu'on le retrouve à la fin de la formule de certains acides organiques (acide acétique CH3COOH).
 
 

Métaux

Ce sont les éléments suivants du tableau périodique. À noter que la charge de l'ion dépend de la famille chimique. 
Les alcalins (Li+, Na+, K+ ...) possèdent une charge de 1+, les alcalino-terreux (Be2+, Mg2+ ...) de 2+, pour déterminer la charge ionique des métaux de transition (familles B), il vaut mieux consulter un tableau périodique où ces charges sont affichées (c'est le cas de celui de l'agenda).

Métaux du tableau périodique
 
 

Radicaux+

Ou devrait-t-on plutôt dire radical, car il n'y en a qu"un seul qui est positif, C'est le radical ammonium

NH4+









Les ions négatifs ou anions  (OH-, les non-métaux, les radicaux)

OH-

Ce radical particulier appelé hydroxyle est toujours présent dans les bases. Parfois à un seul exemplaire ( NaOH ) et parfois à plusieurs ( Ca(OH)2, Al(OH)3 ). Il forme des composés que l'on appelle hydroxydes

Non-métaux

 Ce sont les éléments suivants du tableau périodique. La charge de l'ion se calcule de la façon suivante:
                                                             -(8 - numéro de la famille)
Ainsi les halogènes (F-, Cl-... ) ont une charge de -(8-7) = -1 , l'oxygène -(8-6) = -2, et l'azote -(8-5) = -3. 
À noter que les gaz inertes ne s'ionisent pas.

Non-métaux

Radicaux-

 Contrairement aux radicaux positifs, ils sont très nombreux et de charges ioniques pouvant aller de --4. Nous nous contenterons d'en apprendre les principaux.
 
 
 


 

1- ClO4- perchlorate NO3- nitrate
ClO3- chlorate CH3COO- acétate
ClO2- chlorite MnO4- permanganate
ClO- hypochlorite
2- SO42- sulfate Cr2O72- bichromate
SO32- sulfite C2O42- oxalate
CO32- carbonate MnO42- manganate
CrO42- chromate
3- PO43- phosphate AsO43- arséniate
BO33- borate
4- P2O74- pyrophosphate

 

Les pièges et attrapes

Toutes les formules avec H ne sont pas des acides et toutes les formules avec OH ne sont pas des bases. Par exemple, la molécule CH4 (méthane) a beau avoir de l'hydrogène, le reste de la molécule n'est ni un non-métal (C est un métalloïde) ni un radical (car il n'y a qu'un seul atome). CH4 n'est donc pas un acide.

La molécule CH3OH (méthanol) vous laissera peut-être penser à une base. Erreur, il n'existe pas de radical positif CH3. Il existe, en faits, des milliers de substances qui ne sont ni des bases, ni des acides, ni des sels et qui pourtant contiennent de l'hydrogène ou un assemblage d'oxygène et d'hydrogène.