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Analyse des cations Le plomb : Le plomb est un élément chimique de la famille d

Analyse des cations Le plomb : Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le plomb est connu depuis la haute antiquité. Étymologie du nom: vient du latin plumbum signifiant liquide argenté. Le plomb est un métal bleuté brillant, très mou, très malléable et ductile. Il ternit au contact de l'air humide. Il ne réagit ni avec l'oxygène, ni avec l'eau. Il est attaqué par l'acide nitrique. Ses composés sont toxiques par inhalation ou ingestion. Les effets sont cumulatifs. On trouve du plomb principalement dans des minerais comme la galène et le sulfure de plomb (PbS). Le plomb est utilisé pour les soudures, les batteries d'accumulateurs et pour se protéger des radiations. Nombre atomique:82 Groupe:14 Période:6 Configuration électronique:[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 Nombre d'oxydation:+2 +4 Électronégativité:1.8 Rayon atomique / pm:175 Masse atomique relatives:207.2 ± 0.1 Le plomb à l’état naturel 1 L’argent : L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47. L’étymologie du nom: vient du latin argentum signifiant argent. L'argent est un métal argenté, malléable et ductile. Il ne réagit ni avec l'eau, ni avec l'oxygène. Il réagit avec les composés soufrés pour former des sulfates. On trouve l'argent dans des minerais appelés argentite (AgS), proustite (Ag3AsS3), pyrargyrite (Ag3SbS3). Les alliages d'argent sont utilisés en joaillerie. Dans d'autres composés, il est utilisé en photographie. C'est un bon conducteur. Il est assez cher. Nombre atomique:47 Groupe:11 Période:5 Configuration électronique:[Kr] 4d10 5s1 Nombre d'oxydation:+1 Électronégativité:1.93 Rayon atomique / pm:144.5 Masse atomique relatives:107.8682 ± 0.0002 L’argent à l’état naturel Partie pratique : Nous allons essayez de distinguer entre les cations plomb (Pb+2) et l’argent (Ag+) en procédant à une série de test de plusieurs agents chimiques. On prend un tube remplie de (Pb+2) et on ajoute un peu d’un réactif énumère ci-dessus puis on répète la même opération avec les autres réactifs, on note les résultats ainsi que la couleur des précipités. 2 On refait la même opération en remplaçant le (Pb+2) par (Ag+). A la fin on obtient les réactions mentionnées ci-dessus Réactifs utilisés : HCL : chlorure d’hydrogène K2CO4 : chromate de potassium KI: iodure de potassium H2SO4 : acide sulfurique Identification de Pb+2 : Pb+2 + 2HCL → PbCl2 ↓ + 2H+ (précipité blanc) Pb+2 + K2CO4 → PbCO4 ↓ + 2K+ (précipité jaune) Pb+2 + 2KI → PbI2 ↓ + 2K+ (précipité jaune) Pb+2 + H2SO4 → PbSO4 ↓ + 2H+ (précipité blanc) Identification d’Ag+ Ag+ + HCL → AgCL ↓ + H+ (précipité blanc) Ag+ ++ K2CO4 → AgCO4 ↓ + 2K+ (précipité rouge brique) Ag+ + KI → AgI ↓ + K+ (précipité jaune pale) 3 HCl k2CrO4 KI H2SO4 Pb2+ Précipité blanc soluble dans l’eau Précipité jaune Précipité jaune Précipité blanc Ag+ Précipité blanc soluble dans NH3 Précipité rouge brique Précipité jaune pale Apres la lecture des résultats on constate que le HCL et le KI donne presque la même couleur du précipité que ce soit avec le (Pb+2) ou (Ag+) mais le K2CO4 donne une précipité de couleur jaune avec le (Pb+2) rouge brique avec (Ag+) Test : Pour déterminer la nature d’une solution (X) soit Pb+2, soit Ag+ on a recours à des réactions chimiques. On prend une quantité de la solution puis on ajoute un peu de chromate de potassium (K2CO4) si le résultat est un précipité jaune alors la solution (X) est un Pb+, sinon si le précipité est rouge brique alors la solution (X) est Ag+. Le chlorure d’hydrogène et l’iodure de potassium servent aussi à déterminer si la solution (X) est le Pb+2 ou Ag+ mais étant donné que les couleurs des précipités respectifs sont de la même couleur (blanc, jaune) dans ce cas le chromate de potassium est de loin le meilleur réactif qui puisse donner une réponse franche Dans notre cas la solution (X) est le : Pb+ 4 Identifications du deuxième groupe des cations Introduction : La chimie analytique est la partie qui concerne l'analyse des produits, ainsi dire la reconnaissance et la caractérisation de produits qu’on veut étudier. L’analyse se compose de suffixe « lyse » qui signifie : décomposer, analyser, dissocier, diviser, séparer. En effet, depuis la nuit des temps les alchimistes se sont rués de déterminer les éléments, d’un corps. Il a donc fallu trouver des méthodes pour diviser les corps complexes, puis caractériser les corps élémentaires issus de cette décomposition. Jusqu'au début du XX e siècle, la chimie analytique consistait à faire réagir le produit inconnu avec des produits connus pour déterminer sa nature. De nos jours, on utilise volontiers des méthodes faisant appel à la physique, qui permettent de déterminer et de quantifier toute une gamme d'éléments en une seule opération. Il existe deux types d’analyse L'analyse qualitative permet de déterminer la nature des éléments chimiques présents dans un composé, et l'analyse quantitative a pour but de doser un ou plusieurs de ses constituants. Le principe : Il existe cinq groupes de cations selon leurs propriétés chimiques et chacun possède un réactif propre et commun utilisé pour la séparation des solutions selon un ordre chronologique précis pour éviter que certains composants se précipitent avec les réactifs d’un autre groupe ce qui rend l’identification difficile des éléments. Apres séparation des groupes on les vérifie un par un en procédant par une série de test à l’aide de réactifs adéquats. 5 But : Le deuxième groupe comporte les cations dont les sulfures qi sont insolubles en solution Acide le réactif peut être n’importe quelle substance qui produit des ions S-2 en solution. La concentration du S-2 est très élevée ; tel le Cd+2 et le Sn+2 qui possèdent des sulfures relativement solubles peuvent ne pas précipiter. La réaction doit être faite dans un enivrement dont le ph avoisinant le 0.5 si nécessaire, la solution doit être acidifié par l' HNO3. Les cations du deuxième groupe sont : Cd2+, Bi 3+, Cu 2+, Sn 2+. Partie théorique : Le cuivre (Cu) : N°29 11ème groupe, 4ème période, bloc d Le cuivre est, avec l'or, le premier métal à avoir été utilisé par l'homme parce qu'il se retrouve parfois sous une forme native. Des objets en cuivre datant de 8700 avant J.-C. ont été trouvés au Moyen-Orient. Un métal de (orange cuivré, métallique ) couleur rougeâtre ou rouge lorsqu'une plaque de ce métal est bien décapée, le cuivre possède une excellente conductivité thermique et électrique. À titre comparatif, l'argent est le seul métal pur présentant une meilleure conductivité électrique à température ambiante. La couleur du cuivre le différencie de celles généralement grises et à fort reflet métallique des autres métaux. -masse atomique : 63.546 u -masse volumique : 8920 kg/m3 -rayon atomique : 135-145 pm -état : solide -température de fusion /ébullition : 1084,64°C / 2562,9 °C -configuration électronique : [Ar] 3d10 4s1 -densité : 8,93 -clivage : absent -fracture : écailleuse -couleur : rouge métallisé -éclat : métallique -fluorescence : aucune cuivre à l’état naturel -classe : élément -système cristallin : cubique à face centrée -état d’oxydation : 2, 1 6 Le cuivre est rarement utilisé pur, sauf pour les conducteurs électriques et dans le cas où l'on souhaite une grande conductivité thermique. Le cuivre pur est très ductile (élongation à la rupture élevée). Le cuivre est couramment utilisé en laboratoire comme cible dans les tubes à rayons X pour la diffraction sur poudres. Pièces mécaniques : le cuivre pur ou légèrement allié présente des propriétés mécaniques satisfaisantes mais il n'est généralement pas utilisé en raison de sa densité élevée (comparé au magnésium et à l'aluminium ou même au fer), sa rareté et son coût d'élaboration (et donc d'achat) limite fortement son utilisation. Actuellement, la présence de cuivre dans certains alliages est plus pour son caractère semi-noble que mécanique pur. En 2004, la production mondiale de cuivre est de 16,015 millions de tonnes. Les principaux producteurs sont le Chili (37,3 %), les États-Unis (8 %, dont 62 % en Arizona), le Pérou (7,1 %) et l'Indonésie (5,7 %). En Europe, le principal producteur est la Pologne avec 585 000 tonnes/an. En avril 2006, le cours du cuivre est à environ 6300 euros/tonne, en forte hausse par rapport à 2005, due principalement à une forte demande asiatique. Sur les 8 premiers mois de l'année 2006, la hausse s'est montée à 69 %. Le premier consommateur de cuivre est la Chine, qui absorbe 22 % de la production mondiale (3 Mt). La production mondiale de cuivre secondaire à partir du recyclage s'est élevée à 2 Mt en 2005, soit 13 % de la production totale de ce métal. Le CIPEC était un cartel qui a fonctionné entre 1967 et 1988. Le cadmium (Cd) : N°48 12ème groupe, 5ème période, bloc d (anciennement appelé Carbonate de Zinc) Le cadmium a été découvert en 1808 par Magnus Martin af Pontin mais c’est qu’en 1817 que Friedrich Stromeyer pu le préparer. Son nom vient du grec kadmeia, ville de Grèce ou l'on extrayait un minerai uploads/Finance/ analyse-des-cations-element-chimique-cristallogenes-symbole-numero-atomique.pdf