Reconnaître les ions : espèces, transformation et bilan.
Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution en définissant le système, les grandeurs et les conditions de validité ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 2 repères de progression.
Reconnaître les ions : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Reconnaître les ions », retenez d’abord la règle qui relie « ion » à « cation ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « anion » sans sauter l’étape de vérification.
Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution en définissant le système, les grandeurs et les conditions de validité.
Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution ; le résultat doit être confronté à une mesure, un schéma ou un ordre de grandeur.
Na⁺ est un cation et Cl⁻ un anion.
Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes.
- 01GRANDEURion
- 02RELATIONcation
- 03UNITÉanion
Le schéma sert de contrôle : partez de « ion », appliquez « cation », puis vérifiez avec « anion ».
Figure de chimie reliant la règle de Reconnaître les ions à un exemple vérifiable. Pour « Reconnaître les ions », le dessin isole la relation utile ; la correction détaillée reste la référence pour refaire le raisonnement.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « Na⁺ est un cation et Cl⁻ un anion. » se lit à deux échelles : les observations accessibles au laboratoire et le modèle particulaire ou chimique qui les explique. La conclusion doit préciser l’état initial, la transformation éventuelle et l’indice relié à « ion » ; nommer une espèce sans preuve ne suffit pas.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Un modèle microscopique rend compte d’observations dans des conditions données. Il faut distinguer corps pur et mélange, transformation physique et chimique, système ouvert et fermé, sans attribuer aux particules les propriétés macroscopiques de l’échantillon.
Étudier « Reconnaître les ions » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Reconnaître les ions », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, sa charge électrique est positive ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Elle contient des ions mobiles Na⁺ et Cl⁻ » parce que le déplacement d’espèces chargées permet le transport du courant dans la solution ; le modèle respecte alors la règle « Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution ; le résultat doit être confronté à une mesure, un schéma ou un ordre de grandeur ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Il porte une charge élémentaire négative » ; il peut être confronté aux données puisque l’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre.
- 04
Tester la limite
La démarche « Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution ; le résultat doit être confronté à une mesure, un schéma ou un ordre de grandeur ».
« Reconnaître les ions » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution en définissant le système, les grandeurs et les conditions de validité » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « L’ion sodium Na⁺ est-il un cation ou un anion ? », la réponse est « C’est un cation » : Sa charge électrique est positive.
Le cas qui change la décision
Dans « Pourquoi une solution d’eau salée conduit-elle mieux le courant que l’eau distillée ? », on obtient « Elle contient des ions mobiles Na⁺ et Cl⁻ » : Le déplacement d’espèces chargées permet le transport du courant dans la solution.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « L’ion chlorure s’écrit Cl⁻. Combien de charges négatives porte-t-il ? » conduit à « Il porte une charge élémentaire négative » : L’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes ».
Cas corrigé sur « Reconnaître les ions » : question, réponse et contrôle.
Pour « Reconnaître les ions », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
L’ion sodium Na⁺ est-il un cation ou un anion ?
Réponse
C’est un cation.
Pourquoi cette réponse
Sa charge électrique est positive. Contrôle : Le signe + de Na⁺ suffit pour le classement ; un anion porterait au contraire une charge négative. La vérification conserve donc le même énoncé — « L’ion sodium Na⁺ est-il un cation ou un anion ? » — jusqu’à la réponse « C’est un cation ».
Un cas voisin sur « Reconnaître les ions ».
Ce cas applique « Reconnaître les ions » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEUne solution contient des ions Ca²⁺ et Cl⁻. Identifiez cation et anion, puis proposez une proportion électriquement neutre.
Indice : À partir de « solution », « contient », « ions » et « cation », comparez la quantité ajoutée à la limite annoncée et distinguez ce qui est dissous de ce qui reste visible.
Afficher le corrigé
Le signe positif définit le cation et le signe négatif l'anion. Les charges +2 et 2 × (−1) se compensent.
CONTRÔLE INDÉPENDANTLa somme algébrique +2 − 1 − 1 = 0 vérifie la neutralité sans confondre charge et nombre d'atomes.
6 activités guidées sur « Reconnaître les ions », après le cas autonome.
Dans « Reconnaître les ions », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution en définissant le système, les grandeurs et les conditions de validité » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Reconnaître les ions », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Reconnaître les ions » : 4 cas à résoudre, 2 analyses guidées et 1 diagnostic d’erreur. Pour « Reconnaître les ions », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Reconnaître les ions », 1 activité ouverte utilise des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEL’ion sodium Na⁺ est-il un cation ou un anion ?
Indice : À partir de « l’ion », « sodium », « est-il » et « cation », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 1 de « Reconnaître les ions », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
Sa charge électrique est positive.
Contrôle : Le signe + de Na⁺ suffit pour le classement ; un anion porterait au contraire une charge négative.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEPourquoi une solution d’eau salée conduit-elle mieux le courant que l’eau distillée ?
Indice : À partir de « solution », « d’eau », « salée » et « conduit-elle », suivez la boucle du circuit et identifiez les branchements avant d’appliquer une loi électrique.
Indice : pour le cas 2 de « Reconnaître les ions », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
Le déplacement d’espèces chargées permet le transport du courant dans la solution.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEL’ion chlorure s’écrit Cl⁻. Combien de charges négatives porte-t-il ?
Indice : À partir de « l’ion », « chlorure », « s’écrit » et « combien », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 3 de « Reconnaître les ions », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
L’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Reconnaître les ions » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — L’ion sodium Na⁺ est-il un cation ou un anion ? Cas 2 — Pourquoi une solution d’eau salée conduit-elle mieux le courant que l’eau distillée ? Pour comparer les deux cas de « Reconnaître les ions », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Reconnaître les ions », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « Sa charge électrique est positive » tandis que le second repose sur « Le déplacement d’espèces chargées permet le transport du courant dans la solution » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes ». Repérez le premier choix incompatible avec l’énoncé, remplacez-le et justifiez ce remplacement.
Indice : À partir de « Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Reconnaître les ions », conservez ce fait — L’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Reconnaître les ions » réfute précisément « Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes » en retrouvant « Il porte une charge élémentaire négative » à partir de l’indice « L’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : L’ion chlorure s’écrit Cl⁻. Combien de charges négatives porte-t-il ? Changez une seule information décisive, résolvez le nouveau cas et donnez un contrôle indépendant.
Indice : Point de départ — L’ion chlorure s’écrit Cl⁻. Combien de charges négatives porte-t-il ? Pour « Reconnaître les ions », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Reconnaître les ions » parce qu’il conserve l’objectif « Relier charge électrique, formule ionique et conductivité d’une solution en définissant le système, les grandeurs et les conditions de validité. », reprend l’indice « L’exposant − indique un excès d’un électron par rapport à l’atome neutre. », isole un seul changement pour « Reconnaître les ions » et se termine par un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Lire l’exposant de charge comme un nombre d’atomes.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « ion » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « cation », puis traitez une variante mobilisant « anion » sans regarder le modèle.
« Reconnaître les ions » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Reconnaître les ions » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
4e
Dans « Reconnaître les ions », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Reconnaître les ions », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →