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Physique-chimie · 3eDNB

Tests d'identification des ions : cours de 3e

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un test d'identification ajoute un réactif à la solution : la couleur du précipité obtenu renseigne sur l'ion présent 4.
  • Avec l'hydroxyde de sodium : Fe²⁺ donne un précipité vert, Fe³⁺ rouille, Cu²⁺ bleu, Zn²⁺ blanc 4.
  • Avec le nitrate d'argent : les ions chlorure Cl⁻ donnent un précipité blanc qui noircit à la lumière 4.
  • On réalise le test sur environ 2 mL de solution, en se protégeant (blouse, lunettes, gants) 4.
  • Une conclusion s'écrit toujours : couleur observée, ion identifié, réactif utilisé.

À quoi servent les tests d'identification des ions ?

Une solution aqueuse transparente peut contenir des ions que l'œil ne distingue pas. Pourtant, il est souvent utile de savoir lesquels sont présents. Au collège, on rencontre cette question dans des situations très concrètes : vérifier la composition d'une eau minérale, analyser l'eau d'une rivière, ou contrôler que les ions annoncés sur la notice d'un médicament sont bien dans le comprimé 1.

Les ressources d'accompagnement du cycle 4 proposent par exemple de rédiger un protocole expérimental pour identifier les ions présents dans un comprimé, puis de comparer le résultat avec la notice 1. Un autre scénario demande d'étudier le produit d'une réaction entre un acide et une poudre métallique, en réalisant deux tests d'ions 3.

Dans ce cours, tu vas apprendre le principe de ces tests, la liste des réactifs et des couleurs à connaître, puis la méthode pour rédiger une conclusion rigoureuse.

Le principe : la réaction de précipitation

Pour identifier un ion, on ajoute à la solution étudiée une autre solution appelée réactif. Si l'ion recherché est présent, une réaction de précipitation a lieu 4. On voit alors apparaître dans le tube un solide, le précipité, qui trouble le liquide. Sa couleur est la clé de l'identification : chaque ion donne un précipité caractéristique avec un réactif bien choisi 4.

Réaliser un test d'identificationQuatre étapes : prélever, ajouter le réactif, observer le précipité, conclure.1PréleverVerser 2 mL de solution dans un tube à essais2AjouterVerser quelques gouttes du réactif adapté3ObserverNoter la couleur du précipité, s'il y en a un4ConclureRelier couleur, réactif et ion identifié
  1. PréleverVerser 2 mL de solution dans un tube à essais
  2. AjouterVerser quelques gouttes du réactif adapté
  3. ObserverNoter la couleur du précipité, s'il y en a un
  4. ConclureRelier couleur, réactif et ion identifié
Réaliser un test d'identification · Les quatre gestes d'un test

Identifier les ions métalliques avec l'hydroxyde de sodium

Le réactif le plus utile pour les ions métalliques est l'hydroxyde de sodium, composé des ions Na+Na^+ et OH−OH^- 4. Avec lui, plusieurs ions métalliques donnent un précipité, mais de couleur différente. C'est cette différence qui permet de les distinguer.

Banque de tests des ions à connaître
Ion à identifierRéactifCouleur du précipité
Fer II (Fe²⁺)Hydroxyde de sodiumVert
Fer III (Fe³⁺)Hydroxyde de sodiumRouille
Cuivre II (Cu²⁺)Hydroxyde de sodiumBleu
Zinc (Zn²⁺)Hydroxyde de sodiumBlanc (se redissout avec l'ammoniac)
Argent (Ag⁺)Hydroxyde de sodiumBrun
Chlorure (Cl⁻)Nitrate d'argentBlanc (noircit à la lumière)
Sulfate (SO₄²⁻)Chlorure de baryumBlanc
Banque de tests des ions à connaître · Tableau de référence des tests de précipitation

Identifier les ions chlorure et sulfate

Les ions chlorure et sulfate sont des ions négatifs. Ils ne réagissent pas avec l'hydroxyde de sodium : il faut un autre réactif pour chacun.

Le test à la flamme

Certains ions ne donnent pas de précipité avec les réactifs précédents. On peut alors regarder la couleur que prend une flamme lorsqu'on y introduit la solution. Le tableau de référence indique que l'ion cuivre II colore la flamme en vert, l'ion sodium en jaune et l'ion potassium en violet 4.

Méthode : utiliser une banque de tests et rédiger la conclusion

Aux examens, on te fournit souvent une banque de tests des ions : un tableau qui associe chaque ion à un réactif et à une couleur de précipité 3. Les ressources d'accompagnement du cycle 4 précisent aussi qu'on attend de l'élève qu'il mette en œuvre des tests caractéristiques à partir d'une banque fournie 2. Tu n'as donc pas à tout apprendre par cœur, mais à savoir t'en servir.

Application : analyser le produit d'une réaction acide-métal

Quand un acide réagit avec un métal, des ions se retrouvent dans la solution obtenue. Les ressources officielles proposent un scénario d'enquête où l'élève doit identifier à la fois l'acide et la poudre métallique à partir de prélèvements : la nature de l'acide est contrôlée par un test des ions chlorure avec le nitrate d'argent, celle de la poudre métallique par un test des ions fer(II) avec l'hydroxyde de sodium 3.

On procède donc en deux temps : un premier tube pour chercher les ions chlorure, un second pour chercher les ions métalliques. Chaque tube correspond à un seul test.

Exercices corrigés

Exercice 1 Quel ion dans quel tube ?

★☆☆Environ 8 min

On verse quelques gouttes d'hydroxyde de sodium dans trois tubes contenant chacun 2 mL de solution. Le tube A donne un précipité bleu, le tube B un précipité vert, le tube C un précipité rouille.

Identifie l'ion présent dans chaque tube et rédige les conclusions.

Indice 1

Utilise le tableau des tests avec l'hydroxyde de sodium.

Indice 2

Pour le fer, précise s'il s'agit de fer II ou de fer III.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère le réactif utilisé : l'hydroxyde de sodium, pour les trois tubes.

  2. Tube A : le précipité est bleu, donc la solution contient des ions cuivre II Cu2+Cu^{2+}.

  3. Tube B : le précipité est vert, donc la solution contient des ions fer II Fe2+Fe^{2+}.

  4. Tube C : le précipité est rouille, donc la solution contient des ions fer III Fe3+Fe^{3+}.

Les trois précipités ont des couleurs différentes : c'est ce qui permet de distinguer les ions avec un même réactif. Chaque conclusion doit citer le réactif, la couleur et l'ion.

Exercice 2 Analyser le produit d'une réaction

★★☆Environ 12 min

De la poudre de fer réagit avec une solution d'acide. On filtre et on obtient une solution. On en prélève deux échantillons.

  • Échantillon 1 : on ajoute du nitrate d'argent. Il apparaît un précipité blanc qui noircit à la lumière.
  • Échantillon 2 : on ajoute de l'hydroxyde de sodium. Il apparaît un précipité vert.
  1. Quels ions sont mis en évidence ?
  2. Que peut-on dire de la composition de l'acide ?
Indice 1

Associe chaque réactif à l'ion qu'il permet de repérer.

Indice 2

Un précipité qui noircit à la lumière est une information précieuse.

Voir la correction pas à pas
  1. Échantillon 1 : le nitrate d'argent donne un précipité blanc qui noircit à la lumière, caractéristique des ions chlorure Cl−Cl^-.

  2. Échantillon 2 : l'hydroxyde de sodium donne un précipité vert, caractéristique des ions fer II Fe2+Fe^{2+}.

  3. La solution contient donc des ions chlorure et des ions fer II.

  4. Les ions fer II viennent de la poudre de fer ; les ions chlorure étaient présents dans l'acide. L'acide utilisé contient donc des ions chlorure.

Un test sur la solution finale renseigne à la fois sur le métal qui a réagi (ion fer II) et sur l'acide (ion chlorure). Ce raisonnement est proche de ceux demandés dans les sujets d'enquête.

Exercice 3 Deux précipités blancs

★★★Environ 12 min

Une solution inconnue donne un précipité blanc avec l'hydroxyde de sodium. En ajoutant de l'ammoniac, le précipité disparaît. Par ailleurs, une autre solution donne un précipité blanc avec le nitrate d'argent, qui noircit à la lumière.

  1. Quel ion contient la première solution ?
  2. Quel ion contient la seconde ?
  3. Pourquoi ne suffit-il pas de dire « précipité blanc » ?
Indice 1

Regarde le comportement du précipité face à l'ammoniac.

Indice 2

Compare les réactifs utilisés dans les deux cas.

Voir la correction pas à pas
  1. Première solution : précipité blanc avec l'hydroxyde de sodium qui se redissout avec l'ammoniac, donc ion zinc Zn2+Zn^{2+}.

  2. Seconde solution : précipité blanc avec le nitrate d'argent qui noircit à la lumière, donc ion chlorure Cl−Cl^-.

  3. Les deux précipités sont blancs mais obtenus avec des réactifs différents et correspondent à des ions différents.

  4. Il faut donc toujours préciser le réactif et les observations complémentaires (redissolution, noircissement).

La couleur seule ne suffit pas quand plusieurs ions donnent un précipité blanc : on la complète par le réactif utilisé et par les observations associées.

Exercice 4 Préparer les tubes d'un TP

★☆☆Environ 5 min

Pour analyser une eau de rivière, on prélève 2 mL d'eau dans chacun de 4 tubes à essais. Quel volume total d'eau a été prélevé, en mL ?

Indice 1

Multiplie le volume d'un tube par le nombre de tubes.

Voir la correction pas à pas
  1. Volume par tube : 2 mL.

  2. Nombre de tubes : 4.

  3. Volume total : 2×4=82 \times 4 = 8 mL.

Il faut donc prévoir au moins 8 mL d'eau pour réaliser les quatre tests.

Quiz

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  1. Quel réactif utilise-t-on pour identifier les ions fer II, fer III et cuivre II ?

  2. Un précipité rouille apparaît avec l'hydroxyde de sodium. Quel ion est présent ?

  3. Quelle est la couleur du précipité obtenu avec l'hydroxyde de sodium en présence d'ions cuivre II ?

  4. Quel test permet d'identifier les ions chlorure ?

  5. Un précipité blanc qui se redissout quand on ajoute de l'ammoniac, après ajout d'hydroxyde de sodium, indique la présence de l'ion zinc.

  6. Parmi ces propositions, lesquelles sont des mesures de sécurité demandées pendant les tests ? (plusieurs réponses)

    Plusieurs réponses possibles.

  7. Quelle couleur donne l'ion sodium lors du test à la flamme ?

  8. On prélève 2 mL d'eau dans chacun de 5 tubes. Quel volume total prélève-t-on ?

Les questions qu'on se pose

Dois-je apprendre tout le tableau des ions par cœur pour le DNB ?

En général, une banque de tests des ions est fournie avec le sujet 3. L'important est de savoir t'en servir : choisir le bon réactif, lire la couleur et rédiger une conclusion complète. Connaître les cas du fer II, du fer III, du cuivre II et du chlorure t'aide tout de même à gagner du temps.

Comment distinguer les ions fer II et fer III ?

Avec l'hydroxyde de sodium, le fer II donne un précipité vert et le fer III un précipité rouille 4. Seule la couleur les différencie : observe-la avec soin et cite-la dans ta conclusion.

Pourquoi les ions chlorure et sulfate donnent-ils tous deux un précipité blanc ?

Les deux précipités sont bien blancs, mais ils ne s'obtiennent pas avec le même réactif : le nitrate d'argent pour le chlorure, le chlorure de baryum pour le sulfate 4. Le précipité des ions chlorure noircit en plus à la lumière 4. Il faut donc toujours indiquer le réactif.

Si aucun précipité n'apparaît, la solution ne contient-elle pas l'ion ?

Elle ne contient pas l'ion que ce test permet de détecter. Elle peut contenir d'autres ions, qui nécessitent d'autres réactifs. Écris « l'ion testé n'est pas mis en évidence » plutôt qu'une affirmation générale.

À quoi servent ces tests dans la vie courante ?

Ils servent à contrôler la composition d'une eau minérale ou d'une eau de rivière 4, ou à vérifier les ions d'un comprimé en les comparant avec la notice du médicament 1.

Sources

Programme visé : Ressources d'accompagnement physique-chimie cycle 4 — Éduscol · eduscol.education.fr

  1. Ressources d'accompagnement physique-chimie cycle 4 — Éduscol, eduscol.education.fr. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Ressources d'accompagnement — Organisation et transformations de la matière, eduscol.education.fr. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Ressources d'accompagnement — Espèces chimiques et transformations, eduscol.education.fr. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Tableau d'identification de quelques ions en solution aqueuse, Académie de Strasbourg. Consulté le 6 novembre 2026.

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